Há uma perturbadora falta de hibernação em nossos planos de distância espacial. Se alguma vez descobrirmos algum tipo de hibernação, podemos tirar proveito disso para sobreviver com naves espaciais menores?
A Agência Espacial Européia (ESA) está trabalhando para responder a essa pergunta.
A ESA possui o que eles chamam de "equipe de tópicos" trabalhando na hibernação humana. A equipe de tópicos está trabalhando sob a égide da Equipe de Conceitos Avançados, que estuda idéias e tecnologias que são importantes a longo prazo para os esforços de exploração espacial da ESA. É como um think tank que apóia pesquisas multidisciplinares.
Se queremos um futuro em que missões tripuladas para outros planetas - ou possivelmente para outros sistemas solares - sejam uma realidade, a hibernação humana fará parte dela. Ou isso, ou uma nave estelar multigeracional, com todos os seus parâmetros famintos por recursos.
A ESA diz que "identificaram o uso controlado de torpor e hibernação como uma tecnologia revolucionária para voos espaciais humanos". Eles também especulam que a redução da taxa metabólica de astronautas em longas viagens espaciais poderia não apenas conservar ar, água e alimentos, mas também diminuir sua suscetibilidade a danos por radiação.
A ESA está usando o Concurrent Design Facility (CDF), uma instalação multimídia que permite que suas diferentes equipes trabalhem juntas, para examinar a hibernação humana em uma viagem a um planeta próximo, provavelmente Marte. Os membros da equipe fizeram um balanço da atual tecnologia de viagens espaciais para uma missão de cinco anos em Marte que envia seis astronautas para o planeta vermelho e volta. É a primeira vez que estudam o impacto que a hibernação pode ter no design da missão.
“Trabalhamos no ajuste da arquitetura da espaçonave, sua logística, proteção contra radiação, consumo de energia e projeto geral da missão”, comenta Robin Biesbroek, do CDF.
Há muito em que pensar. Vários filmes e livros de ficção científica exploraram a hibernação humana, para que a maioria de nós possa citar muitos dos problemas. Que efeitos psicológicos haverá? Certamente seria chocante hibernar por uma semana, um mês, um ano, ainda mais, e depois acordar em algum lugar no espaço. Como um ser humano poderia se preparar para isso?
E quanto à segurança? A ficção científica está repleta de pessoas que acordaram cedo ou tarde demais da hibernação. Fracos e vomitando, ou talvez suando frio, muitos protagonistas acordaram na hora errada e encontraram sua vida de cabeça para baixo por um sistema de hibernação com defeito.
Mas as primeiras coisas primeiro.
Como a tecnologia de hibernação, se pudéssemos desenvolvê-la, afetaria o design da nave espacial?
“Examinamos como uma equipe de astronautas poderia ser melhor colocada em hibernação, o que fazer em caso de emergências, como lidar com a segurança humana e até qual impacto a hibernação teria na psicologia da equipe. Finalmente, criamos um esboço inicial da arquitetura do habitat e criamos um roteiro para alcançar uma abordagem validada para hibernar humanos em Marte dentro de 20 anos ”, disse Biesbroek.
Provavelmente a primeira coisa a notar é o tamanho dos módulos de habitação. Uma equipe de hibernação poderia utilizar um módulo hab muito menor do que uma equipe acordada, como ilustra esta imagem.
O estudo preliminar mostrou que a massa da espaçonave poderia ser reduzida em um terço. A tripulação hibernava em pequenas vagens que dobrariam como cabines enquanto estavam acordadas. A remoção de consumíveis ajudaria a eliminar várias toneladas de massa.
O estudo analisou um cruzeiro de 180 dias para Marte. Os astronautas teriam que engordar mais antes da missão, e uma droga induziria sua hibernação, ou torpor. Eles hibernavam dentro de suas vagens escuras e resfriadas e, quando acordavam, havia um período de recuperação de 21 dias.
Um dos riscos mais conhecidos que os astronautas enfrentam em longos voos espaciais é a radiação. Partículas de alta energia abundam no espaço e proteger a tripulação é uma preocupação primordial. Mas, como os membros da tripulação estariam hibernando em um local, torna mais fácil projetar proteção. Blindagens, como recipientes com água, podem ser construídas em torno das vagens.
A suposição básica por trás da hibernação humana no espaço é construída em torno da hibernação animal. Existem dois tipos de hibernadores no reino animal: obrigam hibernadores que hibernam anualmente, independentemente da temperatura ou condições; e hibernadores facultativos que hibernam como resposta a estressores no ambiente. Muitos tipos de animais hibernam, incluindo ursos, marsupiais, morcegos, alguns roedores e alguns esquilos.
“Há algum tempo, a hibernação é proposta como uma ferramenta revolucionária para viagens espaciais humanas”, explica Jennifer Ngo-Anh, líder da equipe SciSpacE. “Se conseguíssemos reduzir a taxa metabólica básica de um astronauta em 75% - semelhante ao que podemos observar na natureza com grandes animais em hibernação, como certos ursos -, poderíamos ter uma economia substancial de massa e custos, fazendo missões de exploração de longa duração mais viável. ”
Ainda é grande se, no entanto. A hibernação do urso ainda é um tanto misteriosa. Eles reciclam suas proteínas e sua urina enquanto hibernam. E eles podem hibernar por até 7 meses sem perder massa óssea. Outros animais em hibernação interrompem seu torpor com períodos de temperatura e freqüência cardíaca mais típicas, chamadas excitações eutérmicas. Não se sabe como tudo isso seria tratado em humanos, uma espécie que não hiberna naturalmente.
Existem algumas premissas para a hibernação humana, e isso vem da medicina moderna.
“E a idéia básica de colocar os astronautas em hibernação de longa duração não é tão louca: um método amplamente comparável foi testado e aplicado como terapia em pacientes com trauma grave e em pacientes submetidos a grandes cirurgias por mais de duas décadas”, afirmou. Ngo-Anh. "A maioria dos grandes centros médicos possui protocolos para induzir hipotermia em pacientes, a fim de reduzir seu metabolismo para basicamente ganhar tempo, mantendo os pacientes em uma forma melhor do que seria".
Portanto, os pesquisadores não estão começando do zero. Eles têm pelo menos um ponto de partida, que é o objetivo desses tipos de think tanks.
"Nosso objetivo é desenvolver isso no futuro, pesquisando as vias cerebrais ativadas ou bloqueadas durante o início da hibernação, começando com os animais e seguindo para as pessoas", concluiu Ngo-Anh.
Mais:
- Press Release: Hibernando astronautas precisaria de naves menores
- ESA: Equipe de Conceitos Avançados; Bioengenharia: Hibernação
- JSTOR Daily: Os Mistérios da Hibernação
