Una vez que el coto de la ciencia ficción, a través de películas como Extraterrestre (en la foto) y 2001:una odisea espacial , La hibernación o "animación suspendida" puede convertirse algún día en un importante facilitador de los viajes al espacio profundo. Crédito:20th Century Fox
Si una nave espacial de ciencia ficción no viene con hiperimpulsor, generalmente está equipada con cápsulas de hibernación. En películas de 2001:Una odisea espacial a Event Horizon, Extranjero para los pasajeros, los astronautas ficticios se ponen en "animación suspendida" para cruzar la inmensidad del espacio. Ahora la ESA ha investigado cómo afectaría la hibernación de la tripulación en la vida real al diseño de la misión espacial.
La hibernación humana ha sido objeto de una investigación inicial dentro del elemento Descubrimiento de las Actividades Básicas de la ESA. luego recomendado como una "tecnología habilitadora" clave para el espacio por el Grupo Asesor de Tecnología del Futuro del Organismo, dando como resultado un "Equipo temático" dedicado en hibernación.
Ahora, el equipo SciSpacE de la Agencia ha convocado la Instalación de Diseño Concurrente de la ESA, una instalación multimedia que permite a los equipos de expertos realizar evaluaciones iniciales de las misiones futuras propuestas, para evaluar las ventajas de la hibernación humana para un viaje a un planeta vecino, como Marte.
Comenzando con una evaluación del estado actual de la técnica en hibernación humana, con la ayuda de los científicos del equipo temático de la ESA de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich y la Universidad de Goethe, Frankfurt, El equipo de la CDF fue a investigar por primera vez el impacto potencial de la hibernación en el diseño de la misión a nivel del sistema. Tomaron como referencia un estudio de misión existente para enviar seis humanos a Marte y regresar en un plazo de cinco años.
"Trabajamos para ajustar la arquitectura de la nave espacial, su logística, protección contra la radiación, consumo de energía y diseño general de la misión, "comenta Robin Biesbroek de la CDF.
Un módulo de habitación de referencia para una misión tripulada a Marte en comparación con su equivalente basado en hibernación. Crédito:ESA
"Analizamos la mejor forma de poner en hibernación a un equipo de astronautas, qué hacer en caso de emergencias, cómo manejar la seguridad humana e incluso qué impacto tendría la hibernación en la psicología del equipo. Finalmente, creamos un bosquejo inicial de la arquitectura del hábitat y creamos una hoja de ruta para lograr un enfoque validado para hibernar a los humanos en Marte en 20 años ".
El estudio encontró que la masa de la nave espacial podría reducirse en un tercio al eliminar los cuartos de la tripulación con una reducción similar en los consumibles. equivalente a varias toneladas de masa ahorrada. La hibernación se llevaría a cabo en pequeñas cápsulas individuales que funcionarían como camarotes mientras la tripulación está despierta.
Se suponía que se administraría una droga para inducir el "letargo", el término para el estado de hibernación. Como animales hibernando, Se esperaría que los astronautas adquirieran grasa corporal adicional antes del letargo. Sus vainas de caparazón blando se oscurecerían y su temperatura se reduciría considerablemente para enfriar a sus ocupantes durante su crucero Tierra-Marte proyectado de 180 días.
La fase de crucero de hibernación terminaría con un período de recuperación de 21 días, aunque según la experiencia de la hibernación animal, la expectativa sería que la tripulación no experimentaría desgaste óseo o muscular.
Áreas funcionales del módulo de hibernación:(1) camarotes privados para la tripulación, (2) ejercicio, (3) higiene y residuos, (4) comedor y guardarropa, (5) estación de trabajo, (6) cocina y comida, (7) suministros médicos, (8) sistemas de soporte vital y estiba, (9) suministros operativos y de mantenimiento. En general, el hábitat se divide en dos zonas de volúmenes habitables:los cuartos de la tripulación que se utilizan durante toda la duración de la misión, y los volúmenes para guardarropa y puesto de trabajo, preparación y alimentación de alimentos, recogida e higiene de residuos, ejercicio, médico, fines operativos y de mantenimiento que solo se utilizan durante el tiempo que la tripulación está despierta y activa. Crédito:ESA
Una sección transversal del módulo de hibernación que muestra los cuartos individuales que se doblarían como cápsulas de hibernación durante la fase de crucero. Las cápsulas de caparazón blando tendrían controles térmicos individuales y aislamiento flexible, con un ventilador para hacer circular el aire y controlar la humedad para evitar la condensación cuando la temperatura se reduce durante la hibernación. Las cápsulas también estarían bien protegidas contra la radiación. (1) camarotes privados para la tripulación, (8) sistema de soporte vital y estiba, (10) espacio de circulación. Crédito:ESA
La exposición a la radiación de partículas de alta energía es un peligro clave de los viajes al espacio profundo, pero debido a que la tripulación que hiberna pasará mucho tiempo en sus cápsulas de hibernación, luego, los escudos, como los recipientes de agua, podrían concentrarse alrededor de ellos. Y la investigación existente sobre la hibernación muestra que brinda una mayor protección contra la radiación por derecho propio.
Pero con toda la tripulación incapacitada durante largos períodos de tiempo, la misión tendría que estar diseñada para operaciones en gran parte autónomas, con un uso óptimo de inteligencia artificial y "detección de fallas, aislamiento y recuperación "para mantener un nivel mínimo de rendimiento del sistema hasta que la tripulación pueda ser revivida.
"Desde hace un tiempo se ha propuesto la hibernación como una herramienta revolucionaria para los viajes espaciales humanos, "explica la líder del equipo de SciSpacE, Jennifer Ngo-Anh." Si pudiéramos reducir la tasa metabólica básica de un astronauta en un 75%, similar a lo que podemos observar en la naturaleza con animales grandes que hibernan como ciertos osos, podríamos terminar con una masa sustancial y ahorro de costes, haciendo más factibles las misiones de exploración de larga duración.
"Y la idea básica de poner a los astronautas en hibernación de larga duración en realidad no es tan descabellada:se ha probado y aplicado un método ampliamente comparable como terapia en pacientes con traumatismos de cuidados críticos y en aquellos que deben someterse a cirugías mayores durante más de dos décadas. La mayoría de las mayores. Los centros médicos cuentan con protocolos para inducir hipotermia en pacientes para reducir su metabolismo y básicamente ganar tiempo. mantener a los pacientes en mejor forma de lo que estarían de otra manera.
"Nuestro objetivo es aprovechar esto en el futuro, investigando las vías cerebrales que se activan o bloquean durante el inicio de la hibernación, comenzando por los animales y procediendo a las personas ".
