Ada kekurangan hibernasi yang mengganggu dalam rencana perjalanan ruang angkasa kami. Jika kita pernah menemukan semacam hibernasi, dapatkah kita memanfaatkannya untuk bertahan dengan pesawat ruang angkasa yang lebih kecil?
European Space Agency (ESA) bekerja untuk menjawab pertanyaan itu.
ESA memiliki apa yang mereka sebut "tim topik" yang bekerja pada hibernasi manusia. Tim topik sedang bekerja di bawah payung Tim Konsep Lanjutan, yang mempelajari ide-ide dan teknologi yang memiliki arti jangka panjang bagi upaya penjelajahan ruang ESA. Ini seperti sebuah think tank yang mendukung penelitian multidisiplin.
Jika kita menginginkan masa depan di mana misi awak ke planet lain — atau mungkin tata surya lain — adalah kenyataan, maka hibernasi manusia akan menjadi bagian darinya. Entah itu, atau kapal bintang multi-generasi, dengan semua parameter yang haus sumber daya.
ESA mengatakan bahwa mereka “mengidentifikasi penggunaan torpor & hibernasi yang terkendali sebagai teknologi pengubah permainan untuk spaceflight manusia.” Mereka juga berspekulasi bahwa menurunkan laju metabolisme astronot dalam perjalanan jarak jauh tidak hanya bisa menghemat udara, air, dan makanan, tetapi juga menurunkan kerentanan mereka terhadap kerusakan radiasi.
ESA menggunakan Concurrent Design Facility (CDF) mereka, fasilitas multimedia yang memungkinkan tim mereka yang berbeda untuk bekerja sama, untuk memeriksa hibernasi manusia untuk perjalanan ke planet terdekat, kemungkinan Mars. Anggota tim mengambil stok teknologi perjalanan ruang angkasa saat ini untuk misi Mars lima tahun yang mengirim enam astronot ke planet merah dan kembali. Ini adalah pertama kalinya mereka mempelajari dampak hibernasi terhadap desain misi.
“Kami berupaya menyesuaikan arsitektur pesawat ruang angkasa, logistiknya, perlindungan terhadap radiasi, konsumsi daya, dan desain misi keseluruhan,” komentar Robin Biesbroek dari CDF.
Ada banyak yang harus dipikirkan. Berbagai film dan buku fiksi ilmiah telah menjelajahi hibernasi manusia, sehingga sebagian besar dari kita dapat menyebutkan banyak masalah. Apa dampak psikologisnya? Pasti mengejutkan untuk hibernasi selama seminggu, sebulan, setahun, bahkan lebih lama, dan kemudian terbangun di suatu tempat di luar angkasa. Bagaimana mungkin seorang manusia bersiap untuk itu?
Dan bagaimana dengan keamanan? Sci-fi dipenuhi dengan orang-orang yang bangun terlalu dini, atau terlambat, dari hibernasi. Lemah dan muntah, atau mungkin berkeringat dingin, banyak protagonis terbangun pada waktu yang salah, dan mendapati hidup mereka terbalik oleh sistem hibernasi yang tidak berfungsi.
Tetapi hal pertama yang pertama.
Bagaimana teknologi hibernasi, jika kita bisa mengembangkannya, memengaruhi desain pesawat ruang angkasa?
“Kami melihat bagaimana tim astronot dapat melakukan hibernasi, apa yang harus dilakukan jika terjadi keadaan darurat, bagaimana menangani keselamatan manusia dan bahkan apa dampak hibernasi terhadap psikologi tim. Akhirnya kami membuat sketsa awal arsitektur habitat dan menciptakan peta jalan untuk mencapai pendekatan yang tervalidasi untuk hibernasi manusia ke Mars dalam waktu 20 tahun, ”kata Biesbroek.
Mungkin hal pertama yang perlu diperhatikan adalah ukuran modul tempat tinggal. Awak yang berhibernasi dapat menggunakan modul hab yang lebih kecil daripada awak yang terjaga, seperti yang digambarkan oleh gambar ini.
Studi pendahuluan menunjukkan bahwa massa pesawat ruang angkasa dapat dikurangi sepertiga. Para kru akan hibernasi dalam pod kecil yang akan berfungsi ganda sebagai kabin untuk kru saat bangun. Penghapusan bahan habis pakai akan membantu dengan menghilangkan beberapa ton massa.
Penelitian itu mengamati pelayaran 180 hari ke Mars. Para astronot harus memakai lemak tubuh tambahan sebelum misi, dan obat akan menyebabkan hibernasi mereka, atau mati suri. Mereka akan hibernasi di dalam polong mereka yang gelap dan dingin, dan ketika mereka bangun akan ada masa pemulihan 21 hari.
Salah satu bahaya paling terkenal yang dihadapi astronot pada penerbangan luar angkasa yang panjang adalah radiasi. Partikel berenergi tinggi berlimpah di ruang angkasa, dan melindungi awak kapal adalah perhatian utama. Tetapi karena kru-anggota akan berhibernasi di satu tempat, itu membuatnya lebih mudah untuk merancang perlindungan. Pelindung, seperti wadah air, dapat dibangun di sekitar polong.
Asumsi dasar di balik hibernasi manusia di ruang angkasa dibangun di sekitar hibernasi hewan. Ada dua jenis hibernator di kerajaan hewan: hibernator wajib yang hibernasi setiap tahun tidak peduli suhu atau kondisinya; dan hibernator fakultatif yang berhibernasi sebagai respons terhadap stresor di lingkungan. Banyak jenis hewan hibernasi, termasuk beruang, hewan berkantung, kelelawar, beberapa hewan pengerat, dan beberapa tupai.
“Untuk sementara waktu sekarang hibernasi telah diusulkan sebagai alat pengubah permainan untuk perjalanan ruang angkasa manusia,” jelas Ketua Tim SciSpacE Jennifer Ngo-Anh. "Jika kita mampu mengurangi tingkat metabolisme dasar astronot hingga 75% - mirip dengan apa yang dapat kita amati di alam dengan hewan hibernasi besar seperti beruang tertentu - kita bisa berakhir dengan penghematan massa dan biaya yang besar, membuat misi eksplorasi jangka panjang lebih layak. "
Meski begitu, itu masih besar. Hibernasi beruang masih agak misterius. Mereka mendaur ulang protein dan urin mereka saat hibernasi. Dan mereka bisa hibernasi hingga 7 bulan tanpa kehilangan massa tulang. Hewan hibernasi lain mengganggu kelambanan mereka dengan periode suhu dan detak jantung yang lebih khas yang disebut gairah euthermic. Bagaimana semua ini akan dikelola pada manusia, spesies yang tidak hibernasi secara alami, tidak diketahui.
Ada beberapa alasan untuk hibernasi manusia, dan itu berasal dari pengobatan modern.
"Dan ide dasar menempatkan astronot ke hibernasi jangka panjang sebenarnya tidak begitu gila: metode yang secara luas dapat dibandingkan telah diuji dan diterapkan sebagai terapi pada pasien trauma perawatan kritis dan mereka yang akan menjalani operasi besar selama lebih dari dua dekade," kata Ngo-Anh. "Sebagian besar pusat medis utama memiliki protokol untuk menginduksi hipotermia pada pasien untuk mengurangi metabolisme mereka agar pada dasarnya mendapatkan waktu, menjaga pasien dalam kondisi yang lebih baik daripada yang seharusnya."
Jadi para peneliti tidak memulai dari awal. Setidaknya mereka memiliki titik awal, seperti itulah jenis lembaga think tank ini.
"Kami bertujuan untuk membangun ini di masa depan, dengan meneliti jalur otak yang diaktifkan atau diblokir selama inisiasi hibernasi, dimulai dengan hewan dan dilanjutkan ke manusia," simpul Ngo-Anh.
Lebih:
- Siaran Pers: Para astronot yang berhibernasi akan membutuhkan pesawat ruang angkasa yang lebih kecil
- ESA: Tim Konsep Lanjutan; Bioteknologi: Hibernasi
- JSTOR Daily: The Mysteries of Hibernation
