人类是否会从熊和其他冬眠动物那里得到启示,一次睡上几个月或几年?当这项技术还处于初级阶段时,论文来自航天工程公司SpaceWorks的企业建议,在未来10到20年内,这是可能的。
如果一个冬眠系统能够发挥作用,它可能会降低一些长期太空旅行的风险。我们从国际空间站的长期任务中知道,骨骼和肌肉会随着时间的推移而减弱,尽管锻炼已经被证明是一种局部的对抗措施。但是还有其他问题要考虑,比如带足够的食物,或者让宇航员一次在一个小空间里呆上几个月。
如果可能的话,冬眠将减少这些需求,并在到达火星这样的目的地之前保持宇航员的健康,这将需要至少六个月的单程旅行。一些科幻故事表明冬眠可以用来延长更长的航程,比如电影中虚构的航行。
我们的概念来自于各种各样的来源,从科幻小说中对长期太空旅行的常见描述,到极端条件下人类生存的罕见故事(寒冷的天气暴露、水下淹没、飞机偷渡者等),以及动物冬眠,SpaceWorks Enterprise总裁兼首席运营官约翰布拉德福德(John Bradford)说,他也是这篇论文的合著者之一,给探索者发了一封电子邮件。
在进一步研究冬眠问题时,我们确定了目前治疗性低温(或有针对性的温度管理,ttm)的医学实践,这是维持长期代谢抑制和人类停滞的一种可能方法,他继续说。虽然我们不能让人类真正冬眠,但我们相信我们可以模仿冬眠-这就是我们所需要的。
SpaceWorks已经在NASA创新先进概念该计划旨在培养有远见的想法,可以通过创造突破改变美国宇航局未来的任务。NIAC为今天的空间技术无法实现的想法提供资金。但这些想法可以在几十年内实现。Bradford说正在创建技术路线图,以找出如何使冬眠成为可能。第一步将是在国内为医疗检测寻找更多资金,可能来自基金会、私人投资者或政府投资者,如美国宇航局(NASA)、美国国防部(Department Of Defense)或美国国立卫生研究院(National Institute Of Health)。
布拉德福德说:我们的技术正在利用目前使用亚低温疗法的医疗手段,我们计划提高这种能力,以支持长期的代谢抑制。只要稍微降低核心体温,我们就能显著降低代谢率。
他补充说:这种方法提供了许多新的选择,可以引入和应用,以应对重大的载人航天医学挑战和风险领域,如骨丢失、肌肉萎缩、颅内压升高和辐射损伤。这些新的选择包括:允许栖息地因其他质量的减少而进行额外的辐射屏蔽,允许使用神经肌肉电刺激来减少肌肉萎缩,以及用于诱导人工重力的新方法和配置。缺点是我们不能真正理解人体对太空冬眠的反应-更不用说其他已知的问题了,比如辐射。SpaceWorks正在考虑一系列其他问题,包括导管部位感染风险的增加,以及长期使用镇静剂来抑制身体冷却时颤抖的影响。
SpaceWorks建议,随着适当的技术发展和关注,人类首次登陆火星的任务最早可以在本世纪30年代初或中期实施某种形式的冬眠。该公司正在考虑这样一种情况,即在前往火星的200天航程中,乘客们在几天的活动和几周的冬眠之间轮转,在宇航员无法工作时,自动系统帮助监视航天器。宇航员将像往常一样在红行星表面工作,假设停留500天。然后,在回家的200天航程中,它们又会在冬眠和活动之间旋转。
布拉德福德说:我们相信人类的停滞是解决长期太空飞行的工程和医学挑战的最有希望的方法之一。系统水平的工程分析表明,空间栖息地和推进转移阶段都节省了大量资金。这些节省是由于空间栖息地的加压体积、消耗品、电力、结构和辅助系统的减少。这样减少的质量就会大大减少发射航天器到火星(和返回火星)所需的推进剂。
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