Nach den Sternen greifen: Ist eine schwebende Animation möglich?

Raumfahrt

Wir haben mehrere Artikel über Universe Today darüber geschrieben, wie schwierig es sein wird, zu anderen Sternen zu reisen. Das Senden winziger unbemannter Sonden über weite Entfernungen zwischen Sternen ist immer noch Science-Fiction. Aber Leute auf eine solche Reise schicken? Dies ist im Allgemeinen ein unverständliches technologisches Niveau.


Der nächstgelegene Stern ist beispielsweise Proxima Centauri, nur 4,25 Lichtjahre von uns entfernt. Im Vergleich dazu hätte das Voyager-Raumschiff, das entfernteste Objekt, das jemals von Menschen gebaut wurde, ungefähr 50.000 Jahre gebraucht, um diese Reise zu machen.

Ich weiß nichts über dich, aber ich erwarte nicht, 50.000 Jahre zu leben. Nein, natürlich wollen wir schneller reisen. Das Problem ist jedoch, dass die Beschleunigung viel Energie erfordert, neue Bewegungsprinzipien, von denen wir nur träumen. Wenn Sie zu schnell fliegen, wird ein einfacher Staubfleck, der durch den Weltraum schwebt, unglaublich gefährlich.

Aufgrund unserer aktuellen Technologie ist es wahrscheinlicher, dass wir uns nicht beeilen müssen, wenn wir zu einem anderen Stern fliegen.



Die Oberfläche des Planeten Proxima b, die sich nach Ansicht des Künstlers um den roten Zwergstern Proxima Centauri dreht. Der Doppelstern Alpha Centauri AB ist in der oberen rechten Ecke von Proxima selbst sichtbar. Bildquelle: ESO

Und wenn Sie langsam fliegen, haben Sie mehrere Möglichkeiten. Ein Schiff von Generationen zu schaffen, in dem ganze Generationen von Menschen geboren werden, leben und dann während Hunderten oder sogar Tausenden von Jahren der Flucht zu einem anderen Stern sterben würden.

Stellen Sie sich vor, Sie gehören zu den Menschen, die dazu bestimmt sind, zu leben und zu sterben, ohne das endgültige Ziel gesehen zu haben. Besonders wenn Sie aus dem Fenster schauen und ein Schiff mit einem Warp-Motor und glücklichen Touristen auf dem Weg nach Proxima Centauri vorbeirasen sehen. Sie warteten auf die Warpantriebe.

Nein, Sie möchten schlafen, während Sie zum nächsten Stern fliegen. Wenn Sie dort ankommen, ist es so, als würde die Zeit für Sie nicht vergehen. Und selbst wenn Sie sich im Schlaf einen Warp-Motor einfallen ließen, mussten Sie nicht die selbstgefälligen Gesichter von vorbeirauschenden Touristen sehen.

Ist eine vom Menschen suspendierte Animation möglich? Können wir es für eine lange Zeit dehnen, um den langen Flug zu überleben und wieder aufzuwachen?

Bevor ich anfange, nehmen wir an, wir werden niemals mit unseren Robotern verschmelzen, uns nicht in eine Singularität laden und nicht in kybernetischen Körpern durch den Raum fliegen, ohne Trauer zu kennen.

Aus irgendeinem Grund funktionierte all diese Singularität nicht oder die Roboter streikten und wollten sich nicht mehr auf unsere Weltraumforschung einlassen. Die Arbeit zur Erforschung des Weltraums ist also zu uns zurückgekehrt, fragilen Säugetieren, die erst seit 80 Jahren leben. Es ist an uns, das Sonnensystem und andere Sterne zu untersuchen, die Expansion der Menschheit im Weltraum.



Kosmonauten untersuchen die Marsoberfläche, wie sie vom Künstler dargestellt wird. Bildquelle: NASA / JSC / Pat Rawlings, SAIC

Nun, wir wissen, dass dies Roboter sein werden. Aber Science Fiction sagt uns etwas völlig anderes, also lasst uns darauf eingehen.

Wir kennen Tiere, einschließlich Säugetiere, die regelmäßig in der Natur überwintern. Um in harten Wintern zu überleben, verlangsamen sie die Herzfrequenz auf einige Schläge pro Minute. Sie müssen weder essen noch trinken, sie leben mehrere Monate in Fettreserven, bis das Essen zurückkehrt.

Nicht nur Bären und Nagetiere überwintern, unter anderem gibt es einige Primaten, darunter auch Dickschwanz-Zwergmakis aus Madagaskar. Im Stammbaum sind sie nicht weit von uns entfernt, daher besteht Hoffnung auf eine suspendierte Animation einer Person.

Tatsächlich hat die Medizin bereits eine vom Menschen suspendierte Animation aufgenommen, um die Überlebenschancen nach Herzinfarkt und Schlaganfall zu verbessern. Der aktuelle Stand dieser Technologie ist sehr vielversprechend.

Therapeutische Unterkühlung

Wissenschaftler verwenden eine Methode namens therapeutische Hypothermie, die die Körpertemperatur des Menschen um mehrere Grad senkt. Sie verwenden Eisbeutel oder Kühlschränke und versuchen sogar, gekühlte Kochsalzlösung in den Kreislauf zu injizieren. Bei einer niedrigen Temperatur verlangsamt sich der Stoffwechsel der Person und sie wird in einem Stupor bewusstlos.

Aber der Trick besteht nicht darin, es so bewusstlos zu machen, dass eine Person sterben wird. Dies ist eine feine Linie.

Die Ergebnisse waren überwältigend. Die Menschen blieben nach mehreren Zyklen bis zu 14 Tage lang taub.

Die therapeutische Anwendung von Taubheitsgefühl wird derzeit noch untersucht, und Ärzte untersuchen, ob sie für Menschen mit Herzinfarkt, Schlaganfall oder sogar dem Fortschreiten von Krankheiten wie Krebs nützlich sein wird. Sie versuchen auch herauszufinden, ob es irgendwelche Probleme gibt, haben aber noch keine langfristigen Komplikationen festgestellt, wenn sie eine Person benommen machen.

Vor einigen Jahren legte SpaceWorks Enterprises der NASA einen Bericht darüber vor, wie sie diese therapeutische Unterkühlung für die langfristige Raumfahrt im Sonnensystem nutzen können.

Derzeit dauert der Flug zum Mars etwa 6-9 Monate. Und während dieser Zeit werden die Menschen wertvolle Luft, Wasser und Nahrung ausgeben. In einem Zustand der Taubheit wird die Besatzung laut SpaceWorks ihren Stoffwechsel um 50 - 70% reduzieren. Weniger Stoffwechsel - weniger Ressourcen. Und weniger Fracht zum Mars.



Bildquelle: SpaceWork Enterprises, Inc.

Die Astronauten müssen sich nicht bewegen, damit Sie sie in gemütlichen kleinen Kapseln schlafen lassen können. Und sie würden nach 6-9 Monaten Flug nicht plötzlich miteinander streiten.

Wir wissen, dass Schwerelosigkeit den Körper negativ beeinflusst und sich in Knochenschwund und Muskelschwund äußert. Astronauten trainieren normalerweise täglich stundenlang, um den negativen Auswirkungen einer verringerten Schwerkraft entgegenzuwirken. SpaceWorks ist jedoch der Ansicht, dass es effizienter wäre, Astronauten in ein rotierendes Modul einzutauchen und der künstlichen Schwerkraft zu ermöglichen, den normalen Zustand ihrer Muskeln aufrechtzuerhalten.

Sie bieten ein Modul mit einer Höhe von 4 Metern und einer Breite von 8 Metern. Wenn Sie es mit 20 U / min drehen, erhalten Sie das Äquivalent der Schwerkraft der Erde. Bei 11,8 U / min ähnelt es der Schwerkraft des Mars. Bei 7,8 U / min - bei Mondgravitation.

Normalerweise ist eine schnelle Rotation in einer kleinen Kapsel äußerst unangenehm, da Menschen an verschiedenen Stellen ihres Körpers unterschiedliche Kräfte erfahren. Aber denken Sie daran, dass die Besatzung in einem Zustand der Taubheit sein wird, so dass es ihnen egal ist.



Bildquelle: SpaceWork Enterprises, Inc.

Derzeitige Pläne, Kolonisten zum Mars zu schicken, erfordern 40 Tonnen Nahrung für 6 Personen. Laut SpaceWorks können Sie das Gewicht jedoch auf 15 Tonnen reduzieren, wenn Sie sie nur einschläfern lassen. Und die Einsparungen werden bei einer großen Anzahl von Astronauten noch größer sein.

Die Besatzung wird wahrscheinlich nicht den ganzen Weg schlafen. Stattdessen schlafen sie mehrere Wochen in Zyklen. Um aufzuwachen, überprüfen Sie den Status des Raumfahrzeugs und der Besatzung und kehren Sie zu ihren Kapseln zurück.

Wie ist der aktuelle Forschungsstand? Die NASA finanzierte Phase 1 des SpaceWorks-Vorschlags, und im Juli 2016 nahm die NASA Phase 2 auf, in der diese Methode für Missionen zum Mars weiter untersucht wird und wie sie im Sonnensystem noch weiter eingesetzt werden kann.

Elon Musk sollte an ihrem Entwurfsmodul für 100 Personen interessiert sein, um die Kolonisten zum Mars zu schicken.



Bildquelle: SpaceWork Enterprises, Inc.

Darüber hinaus untersucht die Europäische Weltraumorganisation auch schwebende Animationen von Menschen und einen möglichen Weg, um die Raumfahrt über große Entfernungen sicherzustellen. Sie haben Pläne, die Technologie an verschiedenen Säugetieren ohne Winterschlaf wie Schweinen zu testen. Wenn ihre Ergebnisse positiv sind, werden wir sehen, wie die Europäer diese Technologie vorantreiben.

Können wir noch weiter gehen, indem wir Menschen jahrzehntelang und vielleicht sogar jahrhundertelang schlafen lassen, was erforderlich wäre, um zwischen den Sternen zu reisen?

Im Moment lautet die Antwort nein. Wir verfügen über keine Technologie, die dies tun könnte. Wir wissen, dass Mikroben für Hunderte von Jahren eingefroren werden können. Jetzt, in dem Teil Sibiriens, der nach Jahrhunderten des Permafrosts aufgetaut ist, erwachen alte Mikroben, Viren, Pflanzen und sogar Tiere. Aber nichts in der Nähe des Menschen.

Wenn Menschen gefroren sind, bilden sich Eiskristalle in ihren Zellen, die sie auseinander reißen. Es gibt eine Forschungslinie, die Hoffnung gibt: Kryonik. Ersetzen einer menschlichen Körperflüssigkeit durch Frostschutzmittel, das keine zerstörerischen Kristalle bildet.

Wissenschaftler froren erfolgreich ein und tauten dann 50 Milliliter (fast eine viertel Tasse) Gewebe ohne Schaden auf.

In den nächsten Jahren werden wir wahrscheinlich sehen, wie die Technologie verbessert wird, um transplantierte Organe, ganze Körper und möglicherweise sogar Menschen zu erhalten. Dann kann diese Idee aus der Science-Fiction Wirklichkeit werden. Und wir können endlich auf der Straße zwischen den Sternen schlafen.

Referenzen

Ansatz zur menschlichen Stase für Langzeit-Weltraummissionen - SpaceWorks Enterprises