Astronauten in den Winterschlaf zu versetzen, könnte der kostengünstigste Weg sein, um bei Missionen Geld zu sparen und das Gewicht des Raumfahrzeugs um ein Drittel zu reduzieren, während gleichzeitig die Besatzung auf dem Weg zum Mars gesund bleibt. Laut einem ESA-Papierist der menschliche Winterschlaf keine Science-Fiction mehr und könnte in naher Zukunft zu einem „Game Changer“ in der Weltraumforschung werden.
Als sie sich auf eine Rückreise zum Mars vorbereiten, kalkulieren die Weltraumingenieure ungefähr zwei Jahre lang Nahrung und Wasser für die Besatzung. Wir sprechen von 30 kg pro Astronaut pro Tag. „Und das nur auf der logistischen Ebene. Berücksichtigen Sie auch die Strahlungsprobleme und solche, die mit mentalen und psychologischen Aspekten zusammenhängen “, sagt er Jennifer Ngo Anh, ESA-Forschungskoordinator.
Astronauten im Winterschlaf? Überwintern, um zu reisen
Winterschlaf-induzierte Taubheit ist ein Ruhezustand, der die Stoffwechselrate eines Organismus senkt. Diese "unterbrochene Animation" ist eine typische Methode von Tieren, die versuchen, Energie zu sparen.
Eine Reduzierung des normalen Stoffwechselniveaus einer Besatzung um 25 % würde die Menge und Größe der Vorräte für eine Langzeitmission verringern. Überwinternde Astronauten würden auch die Langeweile, Einsamkeit und Aggression abbauen, die der Reisestress als „Einsiedler“ mit sich bringt.
Aber kann es getan werden? Das Konzept, Lethargie nachzuahmen und Menschen zur Behandlung von Krankheiten in den Winterschlaf zu versetzen, stammt aus den 80er Jahren. Die Verwendung von therapeutischer Taubheit, um den Stoffwechsel eines Patienten während langer Operationen zu reduzieren, ist ein gängiges Verfahren für Ärzte. Das ist jedoch noch nicht das, was es dauern würde. Laufende neue Studien können liefern, was fehlt, um eine effektivere Technik zu erreichen.
Weck den Bären nicht
Tiere suchen Schutz vor den Elementen und überleben in Zeiten extremer Kälte und Dürre mit wenig Nahrung oder Wasser, wodurch ihre Herzfrequenz, Atmung und andere lebenswichtige Funktionen auf nur einen Bruchteil ihrer normalen Lebensspanne sinken, da ihre Körpertemperatur fast auf Raumtemperatur sinkt. Bärtierchen, Frösche und Eidechsen sind hervorragende Beispiele für Tiere, die ihre Funktionen „überwintern“ können.
Aber Sie kennen das beste Modell: Es ist das der Bären. Eine mit unserer vergleichbare Körpermasse, eine Körpertemperatur, die selten unter unsere fällt. Während des Winterschlafs ziehen sich die Bären in ihre Höhlen zurück und verbringen 6 Monate still und fastend. Versuchen Sie, es selbst zu tun. Ein Mensch würde schweren Muskelschwund, Verlust der Knochenstärke und das Risiko einer Herzinsuffizienz erleiden.
Ein Bär kommt im Frühjahr sehr gesund heraus und verliert nur wenig Muskelmasse: Er erholt sich alles innerhalb von drei Wochen. Der Winterschlaf seiner Funktionen schützt es vor Gewebe- und Knochenschäden. Es schützt es vor Atrophie. Wie zum Teufel macht er das?
Niedrigere Testosteronspiegel scheinen den Winterschlaf bei Säugetieren zu begünstigen: Östrogen hat einen starken Einfluss auf den Energiestoffwechsel.
"Das sehr spezifische und unterschiedliche Gleichgewicht der Hormone bei Frauen und Männern und ihre Rolle bei der Regulierung des Stoffwechsels legen nahe, dass Frauen möglicherweise bessere Kandidaten sind", sagt er. Alexander Chouker, Medizinprofessor an der Ludwig-Maximilians-Universität München.
Überwintern Sie, bevor Sie bleiben
Wie würden die „Betten“ für eine Reise zum Mars aussehen? In dem ESA-Bericht schlagen die Ingenieure vor, Softshell-Kapseln mit einstellbaren Einstellungen für einen leichten Winterschlaf zu schaffen, wie etwa eine ruhige Umgebung mit wenig Licht, niedrigen Temperaturen (unter 10 °C) und hoher Luftfeuchtigkeit. Tragbare Sensoren würden Körperhaltung, Temperatur und Herzfrequenz überwachen.
Jede Kapsel muss von Wasserbehältern umgeben sein, die als Strahlenschutz wirken. „Astronauten, die Winterschlaf halten, werden tatsächlich dazu beitragen, sie vor den schädlichen Auswirkungen der Strahlung zu schützen, während sie in den Weltraum reisen, indem sie Zellschäden begrenzen, die durch hochenergetische Partikel außerhalb des Erdmagnetfelds verursacht werden“, fügt Choukér hinzu.
Hibernation oder „suspendierte Animation“ war einst ein Reich der Science-Fiction: In Zukunft könnte es zu einem bedeutenden Faktor in der Fernforschung werden. Aus diesem Grund wird sie bereits als potenzielle „Enabling Technology“ für die Raumfahrt untersucht.
Die Annahme ist, dass Astronauten ein Medikament erhalten, um eine „Betäubung“ für den Winterschlaf auszulösen. Wie Bären sollten auch Astronauten vor dem Eingriff zusätzliche „Fettreserven“ anlegen: unten beim Mittagessen. Wer würde sich im Bett um Anomalien oder Notfälle kümmern?
