Vi har ägnat några artiklar om Universe Today och pratat om hur svårt det kommer att bli att resa till andra stjärnor. Att skicka små obemannade sonder över de stora klyftorna mellan stjärnor är fortfarande mestadels science fiction. Men att skicka människor på den resan? Det är bara en tekniknivå bortom förståelse.
Till exempel är den närmaste stjärnan Proxima Centauri, som ligger bara 4,25 ljusår bort. Bara för jämförelse skulle rymdfarkosten Voyager, de mest avlägsna mänskliga objekten som någonsin byggts av människor, behöva cirka 50 000 år för att göra den resan.
Jag vet inte om dig, men jag räknar inte med att leva 50 000 år. Nej, vi kommer att vilja göra resan snabbare. Men problemet är förstås att det att gå snabbare kräver mer energi, nya former av framdrivning som vi bara har börjat drömma om. Och om du går för snabbt blir bara dammkorn som flyter genom rymden otroligt farliga.
Baserat på vår nuvarande teknik är det mer troligt att vi kommer att behöva ta oss tid att hitta en annan stjärna.
Och om du ska gå den långsammare vägen har du ett par alternativ. Skapa ett generationsskepp, så att successiva generationer av människor föds, lever ut sina liv och sedan dör under den hundratals eller till och med tusentals år långa resan till en annan stjärna.
Konstnärens intryck av ytan på planeten Proxima b som kretsar kring den röda dvärgstjärnan Proxima Centauri. Dubbelstjärnan Alpha Centauri AB är synlig uppe till höger på själva Proxima. Kredit: ESO
Föreställ dig att du är en av de människor som är avsedda att leva och dö, och aldrig nå din destination. Speciellt när du tittar ut genom ditt fönster och tittar på ett varpfartyg som glider förbi med alla de glada turisterna på väg till Proxima Centauri, som var igång nog att vänta på att varpdrev skulle uppfinnas.
Nej, du vill sova för resan till närmaste stjärna, så när du kommer dit är det som att ingen tid har gått. Och även om warp drive uppfanns medan du sov, behövde du inte se deras självbelåtna turistansikten när de kom förbi.
Är mänsklig dvala möjlig? Kan vi göra det tillräckligt länge för att överleva en långvarig rymdfärd och vakna upp igen på andra sidan?
Innan jag går in på det här måste vi bara anta att vi aldrig går samman med våra robotöverherrar, laddar upp oss själva i singulariteten och reser enkelt genom rymden med våra cybernetiska kroppar.
Av någon anledning fungerade aldrig den där singulariteten, eller så gick robotarna i strejk och vägrade att göra vår rymdutforskning för oss längre. Och så, jobbet med rymdresor föll på oss, de ömtåliga däggdjuren med 80-årig livslängd. Utforska världarna inom solsystemet och ut till andra stjärnor, sprider mänskligheten in i kosmos.
Konstnärens intryck av astronauter som utforskar Mars yta. Kredit: NASA/JSC/Pat Rawlings, SAIC
Kom igen, vi vet att det helt och hållet kommer att vara robotarna. Men det är inte vad science fiction säger oss, så låt oss gräva i det.
Vi ser djur, och särskilt däggdjur som övervintrar hela tiden i naturen. För att kunna överleva en hård vinter kan djur sänka sin hjärtfrekvens till bara några slag i minuten. De behöver inte äta eller dricka, de överlever på sina fettdepåer i månader i taget tills maten kommer tillbaka.
Det är inte bara björnar och gnagare som kan göra det, förresten, det finns faktiskt ett par primater, inklusive den fetstjärtade dvärglemuren från Madagaskar. Det är inte så långt borta på det gamla släktträdet, så det kan trots allt finnas hopp om mänsklig dvala.
Faktum är att medicin redan leker med mänsklig dvala för att förbättra människors chanser att överleva hjärtinfarkt och stroke. Det nuvarande tillståndet för denna teknik är verkligen lovande.
De använder en teknik som kallas terapeutisk hypotermi, som sänker temperaturen på en person med några grader. De kan använda ispåsar eller kylare, och läkare har till och med försökt pumpa en kyld saltlösning genom cirkulationssystemet. Med den sänkta temperaturen minskar en människas ämnesomsättning och de faller medvetslösa till en torpor.
Men tricket är att inte göra dem så medvetslösa att de dör. Det är en fin linje.
Resultaten har varit ganska fantastiska. Människor har hållits i detta torportillstånd i upp till 14 dagar och har gått igenom flera cykler.
Den terapeutiska användningen av denna torpor är fortfarande under forskning, och läkare lär sig om det är användbart för människor med hjärtinfarkt, stroke eller till och med utvecklingen av sjukdomar som cancer. De försöker också ta reda på om det finns några nackdelar, men än så länge verkar det inte finnas några långsiktiga problem med att försätta någon i detta torportillstånd.
För några år sedan levererade SpaceWorks Enterprises en rapport till NASA om hur de kunde använda denna terapeutiska hypotermi för långvariga rymdfärder inom solsystemet.
För närvarande tar en resa till Mars cirka 6-9 månader. Och under den tiden kommer de mänskliga passagerarna att använda dyrbar luft, vatten och mat. Men i detta torportillstånd uppskattar SpaceWorks att besättningen kommer att minska sin ämnesomsättning med 50 till 70%. Mindre ämnesomsättning, mindre resurser behövs. Mindre last som behöver skickas till Mars.
Kredit: SpaceWork Enterprises, Inc
Astronauterna behövde inte röra sig, så du kunde ha dem trevliga och ombonade i små baljor under resan. Och de skulle inte hamna i slagsmål med varandra efter 6-9 månader av ingenting annat än dag efter dag av rymdfärd.
Vi vet att viktlöshet har en negativ effekt på kroppen, som förlust av benmassa och atrofi av muskler. Normalt tränar astronauter i timmar varje dag för att motverka de negativa effekterna av den minskade gravitationen. Men SpaceWorks tror att det skulle vara mer effektivt att bara placera astronauterna i en roterande modul och låta artificiell gravitation göra jobbet med att upprätthålla deras konditionering.
De tänker sig en modul som är 4 meter hög och 8 meter bred. Om du snurrar habitatet med 20 varv per minut ger du besättningen motsvarande jordens gravitation. Gå på bara 11,8 RPM och det kommer att kännas som Mars gravitation. Ner till 7,8 och det är månens gravitation.
Normalt sett skulle det vara extremt obehagligt att snurra så snabbt i en så liten livsmiljö eftersom besättningen skulle uppleva olika krafter i olika delar av kroppen. Men kom ihåg, de kommer att vara i ett tillstånd av törning, så de bryr sig verkligen inte.
Kredit: SpaceWork Enterprises, Inc
De nuvarande planerna för att skicka kolonister till Mars skulle kräva 40 ton livsmiljöer för att försörja 6 personer på resan. Men enligt SpaceWorks skulle man kunna minska vikten ner till 15 ton om man bara låter dem sova sig igenom resan. Och besparingarna blir ännu bättre med fler astronauter.
Besättningen skulle förmodligen inte alla sova under hela resan. Istället skulle de sova i skift i några veckor. Turas om att vakna upp, kontrollera statusen för rymdskeppet och besättningen innan du återvänder till sina kryosömnskakor.
Vad är status på detta nu? NASA finansierade steg 1 av SpaceWorks-förslaget, och i juli 2016 gick NASA vidare med fas 2 av projektet, som ytterligare kommer att undersöka denna teknik för Mars-uppdrag, och hur den skulle kunna användas ännu längre ut i solsystemet.
Elon Musk borde vara intresserad av att se deras design för en 100-personers modul för att skicka kolonister till Mars.
Kredit: SpaceWork Enterprises, Inc
Dessutom har Europeiska rymdorganisationen också undersökt mänsklig dvala och ett möjligt sätt att möjliggöra långvarig rymdfärd. De har planer på att testa tekniken på olika däggdjur som inte övervintrar, som grisar. Om deras resultat är positiva kan vi se att européerna driver denna teknik framåt.
Kan vi gå längre och söva människor i decennier och kanske till och med de århundraden det skulle ta att resa mellan stjärnorna?
Just nu är svaret nej. Vi har ingen teknik till vårt förfogande som kan göra detta. Vi vet att mikrobiellt liv kan frysas i hundratals år. Just nu är det delar av Sibirien som fryser upp efter århundraden av permafrost, väckande uråldriga mikrober, virus, växter och till och med djur. Men ingenting i människoskalan.
När människor fryser bildas iskristaller i våra celler, som spricker dem permanent. Det finns en forskningslinje som ger lite hopp: kryogenik. Denna process ersätter människokroppens vätskor med ett frostskyddsmedel som inte bildar samma destruktiva kristaller.
Forskare har framgångsrikt fryst och sedan uppfryst 50 milliliter (nästan en kvarts kopp) vävnad utan några skador.
Under de närmaste åren kommer vi förmodligen att se denna teknik utökas till att bevara organ för transplantation, och så småningom hela kroppar, och kanske till och med människor. Då kan denna science fiction-idé faktiskt bli verklighet. Vi kommer äntligen att kunna sova oss mellan stjärnorna.
Podcast (ljud): Ladda ner (Längd: 9:41 — 3,3 MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | RSS
Podcast (video): Ladda ner (Längd: 9:41 — 124,7 MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | RSS
