علم خواب زمستانی برای مسافرین فضایی دور از واقعیت نیست

قبل از اینکه انسان ها به سیاره ی دیگری سفر کنند- که شاید به زودی اتفاق افتد- پاسخ به یک سوال ضروری است: فضانوردان چگونه می خواهند در یک سفر فضایی که ممکن است ماه ها یا سال ها طول بکشد، وقت خود را بگذرانند؟

به تعویق انداختن تحرک شاید به ما کمک کند تا در سفر فضایی دوام آوریم

به تعویق انداختن تحرک شاید به ما کمک کند تا در سفر فضایی دوام آوریم، اما ممکن نیست ما را تا ۱۲۰ سال زنده نگه دارد.

در فیلم سینمایی مسافران (Passengers) که در حال حاضر یکی از پربیننده ترین فیلم های سینمایی در پرده سینماست، بیش از ۵۰۰۰ نفر سوار بر یک سفینه فضایی بزرگ به نام آوالون (Avalon) هستند تا به یک دنیای جدیدیی بنام Homestead II بروند و این در حالی است که این سفر ۱۲۰ سال به طول می انجامد. قبل از شروع سفر هرکدام از آنها یک محفظه ی خواب زمستانی را که در آن دارو و کنترل های زیست محیطی وجود دارد، انتخاب می کند که محفظه ها آنها را در حالت خواب زمستانی نگه می دارد. قرار است که آنها کل سفر را به جز ۴ ماه، در خواب به سر ببرند.

در این فیلم، انسان ها برای سفر فضایی و میان ستاره ای از تکنولوژی خواب زمستانی که البته جنبه ی علمی- تخیلی دارد استفاده می کنند. ناسا برای انجام تحقیقات در موسسات مربوط به اقدامات فضایی سرمایه گذاری کرده، هدف این موسسه این است که خواب زمستانی را به طور مصنوعی روی فضانوردان آزمایش کند، یعنی همان فرآیند مشابه ای که در فیلم مسافران، اتفاق می افتد. همچنین یک آژانس فضایی که مختص سفر به مریخ، در ناسا وجود دارد، این محققان قصد دارند در سال ۲۰۳۰ ماموریت انسانی در مریخ را عملی کنند. جان بردفورد رییس کل اقدامات فضایی بر این عقیده است که تکنولوژی خواب زمستانی شاید تا آن زمان برای این ماموریت آماده شود.

نحوه ی عملکرد آن

برای اجرای طرح خواب زمستانی مصنوعی، شرکت فضایی دمای بدن انسان را تا ۳۲ درجه ی سلسیوس کاهش می دهد، سپس انسان مورد آزمایش را به آرامی میخواباند تا سیستم ایمنی بدن را در مقابل سرما متوقف کنند تا از سرما به لرزه نیفتد. بیمارستان ها از این روش که هیپوترم درمانی یا مدیریت دمای هدفمند نام دارد استفاده می کنند و زمانی از این روش استفاده می کنند که یک بیمار به آسیب شدیدی مانند ایست قلبی دچار شده و به دلیل فشار خون پایین به زمان بیشتری برای درمان نیاز دارد. دمای پایین بدن، بیمار را در وضعیت بیهوشی قرار می دهد و مانند یک محافظ عصبی عمل می کند، میزان متابولیسم او را در حد آرام نگه می دارد و ریسک کم خونی را کاهش می دهد (آسیب بافتی که ناشی از کمبود اکسیژن و مواد غذایی است و به دلیل پایین بودن جریان خون رخ می دهد). به محض اینکه بیمار به هوش می آید، پزشکان می توانند گرمای بدن او را برگردانند و به دیگر جراحاتش رسیدگی کنند.

برای اجرای طرح خواب زمستانی، شرکت فضایی دمای بدن انسان را تا ۳۲ درجه ی کاهش می دهد

اگرچه بیماران معمولا فقط برای چند روز در این وضعیت نگه داری می شوند. طولانی ترین مدتی که تاکنون آزمایش شده، یک دورۀ ۱۴ روزه بوده که در چین انجام شد و هیچ اثر جانبی ماندگار و منفی برای بیمار نداشت. برد فورد عقیده دارد که شرکت اقدامات فضایی می تواند تکنولوژی حاضر را پیشرفته تر کند تا چارچوب زمانی را برای یک فرد سالم افزایش دهند. او می گوید این موضوع بیش از آنچه که به نظر می آید به واقعیت نزدیک است اما هنوز سوالات متعددی وجود دارند و پیشرفت های زیادی باید انجام شوند.

بردفورد می گوید به جای یک خواب زمستانی طولانی مانند آنچه که در فیلم مسافران رخ می دهد، افراد وارد دوره های دو هفته ای و متناوب سکون می شوند. بعد از دو هفته ی سپری شده در خواب زمستانی، یکی از اعضا به هوش آورده می شود و برای چند روز بازیابی می شود و سپس برای یک چرخه ی دیگر وارد خواب زمستانی می شود. تیم پزشکی ما بیشتر نگران مدت زمان هر چرخه در برابر چرخه های تکرار شونده است زیرا به نظر نمی آید که هیچ اثر بلند مدت یا ماندگاری در دوره ی بازیابی وجود داشته باشد.

طولانی ترین مدتی که تاکنون آزمایش شده، یک دورۀ ۱۴ روزه بوده که در چین انجام شد

در فیلم مسافران یک سیستم کامپیوتری عملکرد سفینه و اعضای آن را نشان می دهد. اما بردفورد می گوید در زندگی واقعی همیشه حداقل یک نفر هست که بیدار باشد تا در طول آزمایش اولیه حواسش به خدمه و سیستم ها باشد. هرچقدر که تکنولوژی پیشرفته تر شود، شرکت فضایی مایل است که مدت زمان این عملیات را افزایش دهد تا جایی که فضانوردان تا رسیدن به مریخ در خواب کامل باشند. زمانی که فضانوردان بیهوش هستند از یک شیار آبچکان( بنام تغذیۀ تزریقی) که دارای مواد مغذی است استفاده می شود تا فضانوردان را تغذیه کند. بر خلاف شرکت Homestead (که در فیلم مسافران فضاپیمای آوالون را تولید و راه اندازی می کند)، شرکت اقدامات فضایی فرآیند پیری را متوقف نمی کند و طول زندگی بشر را بیشتر نمی کند. پس مسافران آوالون زمانی که ۱۲۰ سال پیرتر از وقتی هستند که زمین را ترک کردند به کلنی می رسند.

اما تکنولوژی می تواند مدت زمان پرواز فضایی را تا حد زیادی موثر کند. در حالی که آوالون سفینه ای بسیار بزرگ است و باعث می شود که از نظر سایز و عظمتش با تایتانیک مقایسه شود، شرکت اقدامات فضایی تلاش می کند تا فضایی را که هر نفر در سفینه نیاز دارد، کاهش دهد. اگر فضانوردان خواب باشند، منابع کمتری برای اختصاص به اتاقک های فضایی، وسایل راحتی، غذا و غیره نیاز است و بیشتر منابع می توانند به سرعت بخشی به سفر و حفاظت از خدمه اختصاص داده شوند مانند زره های ضخیم رادیویی. بردفورد می گوید این کارها را با اهداف کاهش مقدار غذا و اقلام مصرفی مورد نیاز مردم انجام می دهیم تا بتوانیم فضانوردان را در یک فضاپیمای کوچک جای دهیم. شرکت فضایی عقیده دارد این کار می تواند وزن وسیله نقلیه ی ناسا را از ۵۲ تا ۶۸ درصد کاهش دهد که بستگی به پیکربندی آن دارد. سفینه فضایی کوچک تر می تواند هزینه اکتشاف در کیهان را ارزانتر کند که در عوض ما را به اکتشاف فضایی در زندگی واقعی نزدیکتر می کند.

منبع: bigbangpage.com – popsci.com