Марс считается следующей стратегической целью для пилотируемого космического полета. Но полет туда будет трудным и, что особенно важно, весьма долгим. Поэтому Европейское космическое агентство ESA в настоящее время исследует, как введение экипажа в спячку может повлиять на дальний космический полет. За основу исследователи приняли результаты пятилетней симуляции, моделировавшей миссию на Марс.
Марс и Земля. Коллаж: terraforming mars v2 left bg,shaulliv, Flickr, CC BY-SA 2.0
Астронавты в зимней спячке
Идея о том, что астронавты могли бы провести несколько месяцев или даже лет в дальнем космосе, находясь в состоянии анабиоза, то есть искусственного сна, очень популярна в научной фантастике еще с 1930-х годов. И для реальных космических путешествий эта идея тоже весьма привлекательна, поскольку запасы, необходимые для полета, будут меньше, да и психологическая нагрузка для космонавтов значительно снизится.
Но технология отправки людей в состояние, напоминающее спячку различных видов животных, все еще находится в самом зачаточном состоянии. Тем не менее, это не помешало ESA начать изучение воздействия таких условий на конструкцию космического корабля и на задачи миссии в целом. Исследование было проведено Центром одновременного проектирования (CDF) ESA, а также исследователями из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене и Университета Гете во Франкфурте.
Капсулы защитят экипаж
«Мы работали над разработкой архитектуры космического корабля, его логистикой, защитой от радиации, энергопотреблением и общим дизайном. Мы рассмотрели вопросы о том, как лучше всего задействовать команду астронавтов в спящем режиме, что делать в случае чрезвычайных ситуаций, как управлять безопасностью человека и также какое влияние оказывает спящий режим на психологию экипажа. В конце концов, мы создали первоначальный эскиз архитектуры среды обитания и создали дорожную карту для обеспечения надежного подхода к гибернации (то есть спящему режиму) при полете людей на Марс в течение 20 лет»,- заявил Робин Бисбрёк в интервью телеканалу CDF.
Гибернация подразумевает, что астронавты смогли бы провести большую часть своего путешествия в состоянии сна в специально изготовленных капсулах. И это состояние должно будет поддерживаться неким пока еще гипотетическим препаратом. Во время сна жизнедеятельность астронавтов будет подпитываться за счет излишков внутреннего жира, так же как у животных, впадающих в спячку.
Капсула обеспечили бы темную, комфортную среду, в которой команда могла бы провести 180-дневный путь на Марс в «зимней спячке». По прошествии спячки им понадобится 21-дневная фаза восстановления. По данным ESA, астронавты не будут испытывать потерю костной или мышечной массы.
Космическим кораблем будет управлять искусственный интеллект
Пока экипаж будет находиться в состоянии сна, контроль за космическим кораблем возьмет на себе некий искусственный интеллект. В соответствии с этим предстоит спланировать и всю космическую миссию.
«Некоторое время назад гибернация была предложена как инструмент, изменяющий сам принцип космических путешествий с участием человека. Если бы нам удалось снизить базовую скорость метаболизма астронавта на 75 процентов - подобно тому, что мы можем наблюдать в природе у крупных зимующих животных, таких как определенные виды медведей, - мы могли бы получить существенную экономию массы и затрат, что, возможно, сделало бы длительные исследовательские миссии еще более продолжительными. И основная идея перевода астронавтов в длительную зимнюю спячку на самом деле не так уж и безумна: очень похожая методика уже в течение более двух десятилетий была опробована и применяется в качестве терапии у пациентов с травмами в критических состояниях и у тех, кто перенес серьезные операции. В большинстве крупных медицинских центров есть протоколы для введения в состояние гипотермии пациентов, чтобы уменьшить их метаболизм, дабы выиграть время, поддерживая пациентов в лучшей форме, чем это было бы без этого. Мы планируем работать над этим и в будущем, исследуя мозговые пути, которые активируются или блокируются во время начала гибернации, начиная с животных и затем уже переходя к людям», - заявила Дженнифер Нго-Анх из команды SciSpacE.
