Одной из основных проблем дальних космических перелетов является гибернация для астронавтов. Это процесс похожий на глубокую спячку или контролируемую кому, при которой обмен веществ снижается, а разум избавлен от скуки ожидания бесконечных часов в пустом космосе. В космической фантастике это описывается, как весьма эффективный процесс пережидания длительных межзвездных путешествий – засыпаешь, а затем по прибытию к далекой планете просыпаешься спустя 30-50 лет, как ни в чем не бывало.
Выход из состояния гибернации. Кадр из фильма «Аватар»
В отличие от путешествий со скоростью, превышающей скорость света, и теоретических червоточин, помещение астронавтов в состояние анабиоза кажется вполне реальным и даже достижимым. Настолько, что даже Европейское космическое агентство серьезно изучает способы помещения человека в это состояние. Однако новые исследования чилийских ученых доказывают, что гибернация для человека может оказаться такой же недостижимой, как и полеты на сверхсветовой скорости.
Зимняя спячка медведей
Роберто Несполо и Карлос Мехиас из Института Тысячелетия интегративной биологии и Франсиско Божинович из Папского Католического университета Чили решили выяснить взаимосвязь между массой тела и расходом энергии у животных, впадающих в спячку. Они обнаружили минимальный уровень метаболизма, который позволяет клеткам сохраняться в холодных условиях с низким содержанием кислорода у мелких млекопитающих, вроде сусликов и летучих мышей. А вот у крупных животных экономия энергии при гибернации оказалась незначительной.
Самый яркий пример – медведи. Как все мы знаем еще со школы, эти животные на зиму впадают в спячку в своих берлогах, чтобы пережить суровый зимний сезон, в котором очень мало пищи для пропитания такого огромного млекопитающего. Хотя медведи действительно отключаются на несколько долгих холодных месяцев, их сон не совсем похож на настоящую спячку среди более мелких животных, вроде сусликов и летучих мышей. У этих животных резко падает температура тела, замедляется обмен веществ, дыхание и частота сердечных сокращений. Этот процесс может в некоторых случаях снизить расход энергии на целых 98%, избавляя от необходимости тратить усилия на охоту или поиск пищи. Однако даже в этом состоянии животное может потерять более 25% своего веса, поскольку за зиму сжигает почти все запасы накопленного жира. Более того, после спячки медведи просыпаются жутко голодными и сразу же приступают к поиску большого количества пищи.
Человеческая гибернация
Если бы взрослый человек впадал в похожую «зимнюю спячку», то его необходимый ежедневный рацион в размере около 12 тысяч килоджоулей был бы заменен потребностью всего в паре сотен килоджоулей. Таким образом, человек, находящийся в гибернации, терял бы всего по 6 граммов жира ежедневно. За год человек бы просто терял 2 кг жировой ткани. Увы, такой сценарий подошел бы только для ближних путешествий в пределах Солнечной системы.
Астронавты в состоянии гибернации во время межзвездных путешествий. Кадр из фильма «Аватар»
Если бы астронавт захотел выжить в течение десятилетий, мчась сквозь межзвездное пространство к ближайшей звезде, ему бы пришлось набрать перед полетом несколько сотен килограммов жира. Или ему приходилось бы периодически просыпаться для того, чтобы поглотить очень много калорийной пищи за один раз – вот где бы пригодился фастфуд из Макдональдса.
Неутешительный вывод
Ученые приходят к выводу, что наши общие потребности в энергии во время гибернации не будут существенно отличаться от тех, которые нужны, когда мы просто отдыхаем. Сюда еще стоит включить все риски и проблемы, связанные с длительным пребыванием в охлажденном состоянии нашего тела, снижением частоты сердечных сокращений и дыхания и искусственным подавлением нашего метаболизма, что в целом может не дать тех результатов, на которые мы надеемся. Заставлять людей впадать в спячку просто не стоит, делают вывод ученые. Это исследование было опубликовано в Proceedings of the Royal Society B.
Напомним, что ранее мы рассказывали о ТОП-5 самых амбициозных космических проектов NASA, которые провалились.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале
Источник: universemagazine.com
