Anabiose für lange Raumfahrt wird bald Realität

Darstellung des Künstlers über Kameras für suspendierte Animationen von Spaceworks

Am 7. Oktober 2006 beschloss Mitsutaka Uchikoshi, nachdem er auf dem Berg Rocco im Westen Japans gegrillt hatte, zu Fuß den Berg hinunterzugehen, anstatt mit der Seilbahn zu fahren. Er war verloren, rutschte aus, brach sich das Becken und da niemand in der Nähe war, der ihm helfen konnte, verlor er das Bewusstsein. Nach 24 Tagen fand ein vorbeikommender Bergsteiger Utikoshi. Seine Körpertemperatur sank auf 22 ° C, sein Puls war kaum zu spüren und sein Stoffwechsel hörte fast auf. Trotz des Versagens vieler Organe und eines schweren Blutverlustes überlebte er ohne Nahrung und Wasser und erholte sich dann vollständig.

Der Fall Utikoshi wurde als erster dokumentierter Fall einer Person bezeichnet, die im Winterschlaf liegt . Seine Geschichte erregte sofort die Aufmerksamkeit der medizinischen Gemeinschaft in der Hoffnung, neue Therapiemethoden zu entwickeln.

Unter den Ärzten befand sich John Bradford, Präsident der amerikanischen Firma Spaceworks aus Atlanta, PC. Georgia entwickelt Weltraumforschungstechnologie. Bradford war jedoch nicht im Begriff, neue Behandlungen zu entwickeln; Er wollte einen Weg finden, um Menschen auf langen interstellaren Flügen in suspendierte Animationen einzuführen.

"Ich bin ein großer Fan von Science-Fiction, daher geht es darum, einen kleinen Teil davon real werden zu lassen", sagt Bradford. "Aber ich bin in erster Linie ein Ingenieur, der an bemannten Missionen zum Mars und anderen Richtungen in unserem Sonnensystem arbeitet." Unter diesem Gesichtspunkt ist eine angehaltene Animation gerechtfertigt. “ Wenn die Besatzung schläft, benötigt sie weniger Nahrung und Systeme, um das Leben zu unterstützen, und dies reduziert die Gesamtmasse des Schiffes und die Kosten der Mission erheblich.

Bradford und sein Team konzentrierten sich auf die „therapeutische Unterkühlung“, ein etabliertes Verfahren, das in Krankenhäusern auf der ganzen Welt bei Tausenden von Patienten zur Bekämpfung von Herzinfarkten und Hirnverletzungen angewendet wird. Bei diesem Schema wird der Körper langsam auf Temperaturen von 32 bis 34 ° C abgekühlt, etwa 1 Grad pro Stunde. Dies verlangsamt den Herzschlag und senkt den Blutdruck, wodurch Ärzte mehr Zeit haben, um mit komplexen Problemen in Herz und Gehirn zu arbeiten. Typischerweise bleibt der Patient 2-4 Tage in diesem Zustand der Stase, obwohl es Fälle gab, in denen Ärzte ihn bis zu zwei Wochen verlängerten - ohne Komplikationen. Der Fall Utikoshi zeigte, dass man mit einem längeren Abkühlungsverfahren überleben kann.

"Unser Ziel ist es, von Tagen und Wochen zu Monaten zu wechseln", sagt Bradford. Er behauptet, dass die für die therapeutische Hypothermie verwendeten medizinischen Geräte leicht in den automatischen Modus umgewandelt und für den Weltraum vorbereitet werden können. Es ist bereits klein, verbraucht wenig Energie, ist einfach zu bedienen und tragbar genug, um in Krankenwagen transportiert zu werden.


Hypothermie-Ausrüstung

Der von Spaceworks angehängte Animationsraum sieht ungefähr so ​​aus, wie er in n / a-Filmen dargestellt wird, jedoch mit einigen wesentlichen Unterschieden. „Einzelne schwebende Animationskameras haben Vorteile. Sie können die Temperatur jeder Person steuern. Sie sind nützlich, wenn eine Gefahr besteht, beispielsweise die Ausbreitung eines Krankheitserregers “, sagt Bradford. Diese Option erhöht jedoch das Gewicht des Schiffes. Daher neigen die Ingenieure des Unternehmens zu offenen und gemeinsamen Räumen für angehaltene Animationen. „Es wird Robotermanipulatoren und Verfolgungssysteme geben, die sich um die Passagiere kümmern. Sie werden kleine Nasenschläuche zum Kühlen sowie Heizsysteme haben, die sie von schwebenden Animationen zurückbringen. “


Die Idee des Künstlers einer Kamera für suspendierte Animationen

In Wirklichkeit unterscheidet sich das Schema der suspendierten Animation auch von der Hollywood-Show. Das Team wird nicht den ganzen Weg schlafen. Das Unternehmen sprach mit medizinischen Experten und die meisten sind sich einig, dass kurze, sich wiederholende Zyklen des Ein- und Ausstiegs aus der angehaltenen Animation sicherer sind als ein langer. Ein Grund dafür ist, dass eines der Besatzungsmitglieder immer wach ist und Schiffssysteme überwachen und auf unvorhergesehene Ereignisse reagieren kann. „Daher werden wir in naher Zukunft in 20 bis 40 Jahren eine unterbrochene Animation erreichen können, die einige Wochen dauert“, sagt Bradford.

Aber es gibt Schwierigkeiten. Unser Körper ist nicht an niedrige Schwerkraft angepasst. Knochen und Muskeln, die von der Notwendigkeit befreit sind, Gewicht zu halten, verlieren allmählich an Gewicht in einem Zustand, in dem Menschen behindert werden. Ein Herz, das Blut in das Gehirn pumpen soll und mit der Schwerkraft zu kämpfen hat, ist im Weltraum zu gut. Daher leiden Astronauten unter einem erhöhten Hirndruck, der zu Sehproblemen führt. Eine Lösung besteht darin, ein Schiff mit künstlicher Schwerkraft zu bauen, was jedoch wahrscheinlich sehr teuer ist. Eine andere Sache ist, das Team dazu zu bringen, viel Arbeit zu leisten, wie es an Bord der ISS der Fall ist. In suspendierten Animationen können sie jedoch keine Übungen ausführen. Oder können sie?

"Wir haben Ideen, wie man sie ausübt", sagt Bradford. Eine Idee ist die „neuromuskuläre elektrische Stimulation“, bei der kleine elektrische Impulse durch den Körper übertragen werden und die Muskeln zusammenziehen. "Die Ergebnisse der Verwendung dieser Technik zur Verhinderung von Muskelschwund bei Patienten im Koma sind vielversprechend", sagt Bradford. Im Weltraum kann dies mit Medikamenten ergänzt werden, um die Auswirkung der Schwerelosigkeit auf die Knochenmasse zu verringern.

Und um den erhöhten Hirndruck zu bekämpfen, wird therapeutische Hypothermie eingesetzt.

Das Unternehmen möchte 2018 mit Tierversuchen beginnen, dann zu Tests mit gesunden Menschen übergehen und möglicherweise Experimente auf der ISS durchführen. Die Vision des Unternehmens geht jedoch weit über das Fliegen zum Mars oder Jupiter hinaus. Sie denken bereits darüber nach, ein Schiff mit Hunderten von Passagieren für den interstellaren Flug zu unterstützen. Bradford betrachtet ein realistisches System, um die Körpertemperatur um mehrere Grad und den Stoffwechsel um 50-70% zu senken und die Zeit der unterbrochenen Animation von mehreren Wochen auf mehrere Monate zu verlängern.



Was ist mit Kryokapseln aus Hollywood-Filmen, in denen interstellare Reisende seit Jahren schlafen können? Immerhin wird eine Reise in den Weltraum Dutzende, wenn nicht Hunderte und Tausende von Jahren dauern, oder?

Aber Hollywood hat nicht alles verstanden, die Realität ist viel verrückter.

"Unsere Pläne zur Kolonisierung des Universums sind einfach. Wir brauchen keine ausgefallenen Dinge, die gegen die Gesetze der Physik verstoßen", sagt John Alice, Physiker am CERN. Wie er mir auf einer Konferenz im Jahr 2015 sagte:

Dies ermöglicht die Relativitätstheorie. Nehmen Sie Alpha Centauri, 4,3 Lichtjahre von uns entfernt. Wenn wir das Schiff auf 0,8 der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen könnten, würde die Zeitdilatation ins Spiel kommen. Der Weg würde auf der Erduhr fünf Jahre dauern, auf der Schiffsuhr jedoch nur wenige Monate. Und je näher die Geschwindigkeit an der Lichtgeschwindigkeit liegt, desto kürzer ist der Weg für das Team. Die Astronauten der Zukunft werden nur wenige Flugmonate brauchen. "