Hibernar podría ser el camino para que los humanos lleguen a Marte
La ESA sugiere que puede convertirse en una técnica revolucionaria para los viajes espaciales.
El astronauta de la ESA Paolo Nespoli dentro de su saco de dormir en el módulo Nodo 2 de fabricación italiana. También conocido como Harmony, el Nodo 2 fue entregado a la Estación Espacial Internacional durante la Misión Esperia de Nespoli, a bordo del vuelo STS-120 con el transbordador espacial Discovery. Foto: ESA
Periodista de CienciaActualizado:
Al empacar para un vuelo hacia al Planeta Rojo, los ingenieros espaciales representan alrededor de dos años de comida y agua para la tripulación.
“Estamos hablando de 30 kilogramos por astronauta por día, y además de eso debemos considerar la radiación, así como los desafíos mentales y fisiológicos”, explica Jennifer Ngo-Anh, coordinadora de investigación y carga útil de Exploración Humana y Robótica de la Agencia Espacial Europea (ESA) y una de las autoras de un reciente estudio que propone que la hibernación podría ser una alternativa para, entre otras cosas, reducir el tamaño de la nave espacial en un tercio y mantener a la tripulación sana en largas misiones, como ir a Marte.
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La astronauta de la ESA Samantha Cristoforetti dentro de un saco de dormir en su alojamiento personal para la tripulación en la Estación Espacial Internacional el 6 de diciembre de 2014. Los astronautas sujetarán el saco a la pared para evitar que flote libremente y pueda chocar con el equipo mientras duerme. Foto:ESA
El letargo durante la hibernación es un estado inducido que reduce la tasa metabólica de un organismo. Esta "animación suspendida" es un mecanismo común en los animales que desean conservar la energía.
Reducir la tasa metabólica de una tripulación en ruta a Marte al 25 por ciento del estado normal reduciría drásticamente la cantidad de suministros y el tamaño del hábitat, haciendo más factible la exploración de larga duración.
“Donde hay vida, hay estrés”, recuerda Ngo-Anh. “La estrategia minimizaría el aburrimiento, la soledad y los niveles de agresión vinculados al confinamiento en una nave espacial”, agrega.
Imitando el letargo terapéutico, la idea de poner a los humanos en un estado de hibernación ha existido en los hospitales desde la década de 1980: los médicos pueden inducir hipotermia para reducir el metabolismo durante cirugías largas y complejas. Sin embargo, no es una reducción activa de la energía y pierde la mayoría de las ventajas del letargo. Los estudios sobre la hibernación para visitar otros planetas podrían ofrecer nuevas aplicaciones potenciales para el cuidado de pacientes en la Tierra.
Como los osos
Los animales hibernan para sobrevivir períodos de frío y escasez de alimentos o agua, reduciendo su frecuencia cardíaca, respiración y otras funciones vitales a una fracción de su vida normal, mientras que la temperatura corporal desciende cerca de la temperatura ambiente. Los tardígrados, las ranas y los reptiles son muy buenos en eso.
Los osos parecen ser el mejor modelo a seguir para la hibernación humana en el espacio. Tienen una masa corporal similar a la nuestra y reducen su temperatura corporal solo unos pocos grados, un límite considerado seguro para los humanos. Al igual que los osos, los astronautas deben adquirir grasa corporal adicional antes de dormirse.
Durante la hibernación, los osos pardos y negros se retiran a sus guaridas y experimentan seis meses de ayuno e inmovilización. Si una persona pasa seis meses en cama, hay una gran pérdida de fuerza muscular y ósea y más riesgo de insuficiencia cardíaca.
“Sin embargo, la investigación muestra que los osos salen de su guarida saludables en primavera con solo una pérdida marginal de masa muscular. Solo tardan unos 20 días en volver a la normalidad. Esto nos enseña que la hibernación previene la atrofia por desuso de los músculos y los huesos, y protege contra el daño tisular”, explica Alexander Choukér, profesor de Medicina en la Universidad Ludwig Maximilians de Múnich, Alemania.
Los niveles más bajos de testosterona parecen ayudar a la hibernación prolongada en los mamíferos, los estrógenos en los humanos regulan fuertemente el metabolismo energético.
“El equilibrio muy específico y diferente de las hormonas en mujeres y hombres y su papel en la regulación del metabolismo sugiere que las mujeres podrían ser las candidatas preferidas”, agrega Choukér.
Diseño de cápsulas
Los científicos sugieren que los ingenieros deben construir cápsulas de caparazón blando con configuraciones ajustadas para una dulce hibernación: un ambiente tranquilo con poca luz, baja temperatura (menos de 10 °C) y alta humedad.
Los astronautas se moverían muy poco, pero no estarían sujetos y usarían ropa que evite el sobrecalentamiento. Los sensores portátiles medirían su postura, temperatura y frecuencia cardíaca.
La hibernación humana se ha recomendado como una "tecnología habilitadora" clave para el espacio. Una vez que la ciencia ficción fue reservada, la hibernación o la "animación suspendida" puede convertirse algún día en un importante facilitador de los viajes al espacio profundo. Foto:ESA
Cada cápsula debería estar rodeada de recipientes de agua que actúen como escudo contra la radiación. “La hibernación realmente ayudará a proteger a las personas de los efectos nocivos de la radiación durante los viajes al espacio profundo. Lejos del campo magnético de la Tierra, el daño causado por partículas de alta energía puede provocar la muerte celular, la enfermedad por radiación o el cáncer”, dice el profesor.
Con la tripulación en reposo durante largos períodos, la inteligencia artificial entrará en juego durante anomalías y emergencias.
“Además de monitorear el consumo de energía y las operaciones autónomas, las computadoras a bordo mantendrán un rendimiento óptimo de la nave espacial hasta que la tripulación pueda despertarse”, explica Choukér.
REDACCIÓN CIENCIA*
Con información de la ESA
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