Viajes al espacio profundo
Hemos escrito varios artículos en
Universe Today sobre lo difícil que será viajar a otras estrellas. Enviar pequeñas sondas no tripuladas a través de grandes distancias entre estrellas sigue siendo ciencia ficción. ¿Pero enviar gente en ese viaje? Este es generalmente un nivel incomprensible de tecnología.
Por ejemplo, la estrella más cercana es Proxima Centauri, ubicada a solo 4,25 años luz de nosotros. En comparación, la nave espacial Voyager, el objeto más distante jamás construido por humanos, habría tomado alrededor de 50,000 años para hacer este viaje.
No sé sobre ti, pero no espero vivir 50,000 años. No, por supuesto que queremos viajar más rápido. Pero el problema es que la aceleración requiere mucha energía, nuevos principios de movimiento, con los que solo soñamos. Además, si vuela demasiado rápido, una simple mota de polvo que flota en el espacio se volverá increíblemente peligrosa.
Según nuestra tecnología actual, es más probable que no tengamos que apresurarnos mientras volamos a otra estrella.
La superficie del planeta Proxima b, girando alrededor de la estrella enana roja Proxima Centauri en la vista del artista. La estrella doble Alpha Centauri AB es visible en la esquina superior derecha de Proxima. Fuente de la imagen: ESOY si vas a volar lentamente, tienes varias opciones. Para crear un barco de generaciones en el que nacerían generaciones enteras de personas, vivirían y luego morirían durante cientos o incluso miles de años de vuelo a otra estrella.
Imagina que eres una de esas personas que están destinadas a vivir y morir, sin haber visto nunca el objetivo final. Especialmente cuando miras por la ventana y ves pasar un barco con un motor warp y turistas felices que se dirigen a Proxima Centauri. Esperaron las unidades de urdimbre.
No, te gustaría dormir mientras vuelas a la estrella más cercana, así que cuando llegues allí, es como si el tiempo no pasara por ti. E incluso si se te ocurre un motor de urdimbre durante el sueño, no tienes que ver las caras engreídas de los turistas que pasan corriendo.
¿Es posible la animación humana suspendida? ¿Podemos estirarlo durante mucho tiempo para sobrevivir al largo vuelo y despertar nuevamente?
Antes de comenzar, supongamos que nunca nos fusionaremos con nuestros robots, no nos cargaremos en una singularidad y no volaremos por el espacio en cuerpos cibernéticos sin conocer el dolor.
Por alguna razón, toda esta singularidad no funcionó, o los robots se pusieron en huelga y ya no querían participar en nuestra exploración espacial. Entonces, el trabajo en la exploración espacial nos ha regresado, mamíferos frágiles que han estado viviendo por solo 80 años. Nos corresponde a nosotros estudiar el sistema solar y otras estrellas, la expansión de la humanidad en el espacio.
Cosmonautas que estudian la superficie de Marte representada por el artista. Fuente de la imagen: NASA / JSC / Pat Rawlings, SAICBueno, sabemos que estos serán robots. Pero la ciencia ficción nos dice algo completamente diferente, así que profundicemos en ello.
Conocemos animales, incluidos mamíferos, que hibernan regularmente en la naturaleza. Para sobrevivir en inviernos duros, reducen la frecuencia cardíaca a unos pocos latidos por minuto. No necesitan comer ni beber, viven en las tiendas de grasa durante varios meses hasta que regresan los alimentos.
No solo hibernan los osos y los roedores, entre otras cosas hay un par de primates, incluido el lémur enano de cola gruesa de Madagascar. En el árbol genealógico, no están muy lejos de nosotros, por lo que hay esperanza para la animación suspendida de una persona.
De hecho, la medicina ya ha tomado animación humana suspendida para mejorar las posibilidades de supervivencia después de ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares. El estado actual de esta tecnología es muy prometedor.
Hipotermia terapéutica
Los científicos usan un método llamado hipotermia terapéutica, que reduce la temperatura del cuerpo humano en varios grados. Utilizan bolsas de hielo o refrigeradores e incluso intentan inyectar solución salina fría en el sistema circulatorio. A baja temperatura, el metabolismo de la persona se ralentiza y queda inconsciente en un estupor.
Pero el truco es no dejarlo tan inconsciente como para que una persona muera. Esta es una línea muy fina.
Los resultados fueron abrumadores. Las personas permanecieron adormecidas hasta 14 días después de pasar por varios ciclos.
El uso terapéutico del entumecimiento aún está en estudio, y los médicos están explorando si será útil para personas con ataques cardíacos, derrames cerebrales o incluso la progresión de enfermedades como el cáncer. También están tratando de averiguar si hay algún problema, pero aún no han encontrado complicaciones a largo plazo al aturdir a una persona.
Hace un par de años,
SpaceWorks Enterprises presentó a la NASA un informe sobre cómo pueden usar esta hipotermia terapéutica para viajes espaciales a largo plazo en el sistema solar.
Actualmente, el vuelo a Marte demora entre 6 y 9 meses. Y durante este tiempo, las personas gastarán aire, agua y alimentos preciosos. Pero en un estado de entumecimiento, según SpaceWorks, la tripulación reducirá su metabolismo en un 50 - 70%. Menos metabolismo, menos recursos. Y menos carga para enviar a Marte.
Fuente de la imagen: SpaceWork Enterprises, IncLos astronautas no necesitan moverse, por lo que podría mantenerlos lindos durmiendo en pequeñas cápsulas acogedoras. Y no se pelearían repentinamente entre ellos después de 6-9 meses de vuelo.
Sabemos que la ingravidez afecta negativamente al cuerpo, se manifiesta en la pérdida ósea y la atrofia muscular. Los astronautas usualmente entrenan durante horas diariamente para contrarrestar los efectos negativos de la gravedad reducida. Pero SpaceWorks cree que sería más eficiente sumergir a los astronautas en un módulo giratorio y permitir que la gravedad artificial haga el trabajo de mantener el estado normal de sus músculos.
Ofrecen un módulo de 4 metros de alto y 8 metros de ancho. Si lo gira a 20 rpm, obtendrá el equivalente de la gravedad de la Tierra. A 11.8 rpm, es similar a la gravedad de Marte. A 7.8 rpm - en gravedad lunar.
Por lo general, la rotación rápida en una cápsula pequeña es extremadamente incómoda, ya que las personas experimentarán diferentes fuerzas en diferentes partes de sus cuerpos. Pero recuerde que la tripulación estará entumecida, por lo que no les importará.
Fuente de la imagen: SpaceWork Enterprises, IncLos planes actuales para enviar colonos a Marte requerirán 40 toneladas de alimentos para 6 personas. Pero, según SpaceWorks, puede reducir el peso a 15 toneladas si solo los pone a dormir. Y los ahorros serán aún mayores con una gran cantidad de astronautas.
La tripulación probablemente no duerma todo el camino. En cambio, dormirán en ciclos durante varias semanas. A su vez, para despertarse, verifique el estado de la nave espacial y la tripulación y regrese a sus cápsulas.
¿Cuál es el estado actual de la investigación? La NASA financió la Fase 1 de la propuesta de SpaceWorks, y en julio de 2016, la NASA asumió la Fase 2, que explorará más a fondo este método para las misiones a Marte y cómo se puede usar aún más en el sistema solar.
Elon Musk debería estar interesado en su proyecto de módulo para que 100 personas envíen a los colonos a Marte.
Fuente de la imagen: SpaceWork Enterprises, IncAdemás, la Agencia Espacial Europea también está estudiando la animación humana suspendida y una posible forma de garantizar un vuelo espacial de larga distancia. Tienen planes para probar la tecnología en varios mamíferos que no hibernan, como los cerdos. Si sus resultados son positivos, veremos cómo los europeos hacen avanzar esta tecnología.
¿Podemos ir aún más lejos haciendo que las personas duerman durante décadas, y tal vez incluso siglos, que serían necesarios para viajar entre las estrellas?
En este momento, la respuesta es no. No tenemos ninguna tecnología a nuestra disposición que pueda hacer esto. Sabemos que los microbios pueden congelarse durante cientos de años. Ahora en la parte de Siberia, descongelada después de siglos de permafrost, antiguos microbios, virus, plantas e incluso animales están despertando. Pero nada cercano al hombre.
Cuando las personas se congelan, se forman cristales de hielo en sus células, desgarrándolos. Hay una línea de investigación que da algo de esperanza: la criónica. Reemplazar un fluido del cuerpo humano con anticongelante que no forme cristales destructivos.
Los científicos se congelaron con éxito y luego descongelaron 50 mililitros (casi un cuarto de taza) de tejido sin ningún daño.
En los próximos años, es probable que veamos cómo se mejorará la tecnología para preservar órganos trasplantados, cuerpos completos y posiblemente incluso personas. Entonces esta idea de la ciencia ficción puede hacerse realidad. Y finalmente podemos dormir en el camino entre las estrellas.
Referencias
Enfoque de estasis humana para misiones de espacio profundo de larga duración - SpaceWorks Enterprises