На Марс колонисты полетят в состоянии глубокого сна

Исследователи NASA разрабатывают инновационный способ, который позволит существенно сократить стоимость человеческих миссий к Марсу. Планируется, что экипаж будет доставляться к Красной планете в состоянии глубокого сна.

Анабиоз приведёт к замедлению метаболических процессов в организме астронавтов. Этого состояния можно достичь с помощью уже существующих медицинских процедур, также оно иногда происходит естественным образом в случае гипотермии.

"Терапевтический анабиоз разрабатывался с 1980-х годов, и в 2003 году он начал применяться в медицине для помощи пациентам с критическими травмами, – рассказал аэрокосмический инженер Марк Шаффер (Mark Schaffer) в ходе Международного астрономического конгресса в Торонто. – В большинстве крупных медицинских центров уже установлено специальное оборудование для индукции терапевтической гипотермии. Это позволяет поддерживать жизнь пациентов до тех пор, пока они не получат необходимого лечения".

Транзит до Марса в лучшем случае займёт 180 дней, то есть около полугода (и это в одну сторону). Планируется, что экипаж будет введён в спячку на этот срок, а доставка питательных веществ в организм будет осуществляться внутривенно. Правда, на настоящий момент медицина может поддерживать жизнь человека в состоянии анабиоза в течение примерно одной недели.

"Ранее не было необходимости держать кого-то в терапевтическом анабиозе дольше семи дней, – объясняет Шаффер. – Но теперь, для осуществления человеческих миссий на Марс, мы должны стремиться увеличить это время до 90, а затем и до 180 дней".

По сути, с экономической точки зрения, преимущества от этого способа доставки весьма впечатляют. Например, экипаж может находиться в совсем небольших судах с меньшим количеством удобств, снаряжения, воды, пищи и одежды.

В планах исследователей проекта SpaceWorks также создание вращающейся среды с низким уровнем гравитации, в которой будут находиться путешественники: это должно уменьшить негативное воздействие отсутствия гравитации на кости и компенсировать потерю мышечной массы.

Расчёты команды проекта SpaceWorks, финансируемого NASA, показали: в случае успешной реализации проекта возможно пятикратное снижение размера необходимого пространства для гибернации, а также трёхкратное сокращение общего количества груза, в том числе необходимых расходных материалов (например, пищи и воды).

В общем, введение членов команды корабля в состояние анабиоза должно сократить основные требования миссии с 400 тонн до 220 тонн.

Планируется, что охлаждение тел будет осуществляться с помощью интраназальной системы. Шаффер допускает, что это не очень удобно. Однако вдыхание хладагента имеет ряд преимуществ перед снижением температуры тела извне (в частности, при таком охлаждении вероятны повреждения тканей).

Уже существующая интраназальная система RhinoChill, которая снижает температуру тела человека примерно на 17 градусов по Цельсию в час. Достижение состояния оцепенения (между 31,6 и 33,8 градусами) занимает около шести часов.

Остановка потока теплоносителя должна вывести человека из состояния анабиоза. Однако это займёт довольно много времени, и учёные считают, что необходимо включить в систему специальные согревающие колодки, которые помогут ускорить процесс пробуждения в случае возникновения какой-либо чрезвычайной ситуации.

Альтернативным вариантом является бодрствование одного члена экипажа в течение 2-3 дней (позже он будет отсыпаться в течение последующих 14 дней). Сейчас учёные предполагают, что ни один человек не будет находиться в ходе путешествия в состоянии анабиоза более 14 дней за один раз. И, как всегда, будет по меньшей мере один человек, который станет следить за кораблём и проводить научные эксперименты.

Шаффер также указал на значительные психологические преимущества такой системы: вместо того, чтобы находиться в замкнутом пространстве целых 180 дней, человек большую часть путешествия проведёт во сне.

Теперь исследователи планируют провести ряд дополнительных исследований, которые подтвердят, что столь длительное состояние анабиоза не нанесёт существенного вреда здоровью космических путешественников.