Космическая инженерная компания SpaceWorks Enterprises полагает, что первые человеческие миссии на Марс могли бы использовать систему сна для космонавтов в 2030-х годах.
Может ли человечество скопировать медведей и других зимующих животных, чтобы засыпать на месяцы или годы? Хотя технология все еще находится на начальном этапе, доклад аэрокосмической инженерной компании SpaceWorks Enterprises предполагает, что это может произойти в ближайшие 10-20 лет.
Если система будет функционировать, то она сможет потенциально сократить некоторые риски в долгосрочном космическом полете. Многолетние миссии на Международной космической станции показали, что кости и мышцы со временем ослабевают, хотя физические упражнения, как было показано, выступают частичными контрмерами. Но есть и другие моменты, которые нужно учесть: например, достаточное количество пищи или поддержка астронавтов, находящихся в небольшом пространстве в течение нескольких месяцев.
Если все получится, то спящий режим уменьшит эти потребности и сохранит здоровье космонавтов перед прибытием в пункт назначения. А ведь на дорогу в один конец уйдет не менее шести месяцев. Некоторые научно-фантастические рассказы показывают, что затяжной сон можно использовать для продления жизни даже в более длительных путешествиях, как это сделали в полете, показанном в фильме «Пассажиры» в прошлом году.
«Наша концепция действительно вдохновилась из различных источников: от общих представлений о долгосрочных космических путешествиях в научной фантастике до редких историй о выживании человека в экстремальных условиях (холодная погода, подводное погружение, беспилотные самолеты и т. д.) и гибернации животных», – говорит президент и главный операционный директор SpaceWorks Enterprises и соавтор статьи Джон Брэдфорд.
«Рассматривая вопрос о контролируемом сне, мы полагались на текущую медицинскую практику терапевтической гипотермии (целевой контроль температуры – ТТМ), как на возможный способ поддержания долгосрочного метаболического подавления», – продолжил он. – «Хотя мы не можем заставить людей фактически впадать в спячку, мы считаем, что есть шанс имитировать это состояние. И этого вполне достаточно».
SpaceWorks обеспечили раннее финансирование в рамках программы Innovative Advanced Concepts НАСА (NIAC), цель которой – проектирование «дальновидных идей, которые могли бы сделать будущие миссии НАСА прорывным». NIAC предлагает финансирование концепций, которые пока не могут быть достигнуты современными космическими технологиями, но располагающие шансами на реализацию через несколько десятилетий.
Брэдфорд сказал, что SpaceWorks создает «дорожную технологическую карту», чтобы выяснить, как сделать длительный сон реальностью. Первые шаги будут состоять в поиске большего количества средств для проведения медицинского тестирования на Земле, возможно, у фондов, частных инвесторов или государственных инвесторов, таких как НАСА, Министерство обороны США или Национальные институты здравоохранения.
«Наша технология задействует современные методы лечения с использованием мягкой терапии гипотермией. Мы планируем продвигать эту возможность для поддержки длительного подавления метаболизма», – говорит Брэдфорд. – «При незначительном снижении температуры тела, мы можем добиться значительного понижения скорости обмена веществ».
«Этот подход открывает множество новых возможностей, которые могут быть внедрены и применены для решения основных человеческих медицинских проблем в космическом полете и таких областей риска, как атрофия мышц, потеря костной массы, повышенное внутричерепное давление и радиационное повреждение», – добавил он. – «Эти новые возможности помогут создать в местах обитания дополнительную радиационною защиту. Массовые сокращения позволят использовать нервно-мышечную электрическую стимуляцию для уменьшения атрофии мышц. Кроме того, появятся новые подходы и конфигурации для индукции искусственной гравитации».
Но есть и недостатки. Мы пока не особо понимаем, как человеческое тело реагирует на длительный сон в космосе, не говоря уже о других известных проблемах, среди которых – радиация. SpaceWorks рассматривает ряд других вопросов, в том числе и высокий риск заражения на участках катетера и влияние длительного седативного применения для подавления дрожи при охлаждении тела.
Компания считает, что при правильном развитии технологий и устремленности, первые человеческие марсианские миссии могли бы использовать некоторую форму спячки вначале или середине 2030-х годов. Компания рассматривает сценарий, в котором пассажиры граничат между несколькими днями работы и неделями сна в течение своего 200-дневного полета на Красную планету. Пока космонавты отдыхают, кораблем управляет автоматизированная система.
На поверхности Марса люди пробудут 500 дней и будут работать в стандартном режиме. Затем они снова переключатся между сном и активностью в следующие 200 дней обратного полета.
«Мы полагаем, что длительный сон представляет собою один из наиболее перспективных подходов к решению инженерных и медицинских проблем дальнего космического полета», – заметил Брэдфорд. – «Технический анализ на системном уровне показал значительную экономию средств как для космической среды обитания, так и для пропульсивного переноса, что связано с сокращением объема расходных материалов, мощности, конструкций и вспомогательных систем. Кроме того, уйдет намного меньше топлива для отправки космического корабля на Марс (и его возврата)».