الگوبرداری از زمستان خوابی خرس برای سفر به مریخ
الگوبرداری از زمستان خوابی خرس برای سفر به مریخ

به گزارش اطلاعات آنلاین، هر فضانورد در هر هفته به حدود ۳۰ کیلوگرم آب و غذا احتیاج دارد. تابش پرتوهای زیان بار نیز به عنوان چالشی روانی و ذهنی باید مد نظر گرفته شود. از این رو اگر تدبیری اندیشیده شود که هم از هزینه ها کاسته شود و هم فضانورد بهتر بتواند شرایط ویژه […]

به گزارش اطلاعات آنلاین، هر فضانورد در هر هفته به حدود ۳۰ کیلوگرم آب و غذا احتیاج دارد. تابش پرتوهای زیان بار نیز به عنوان چالشی روانی و ذهنی باید مد نظر گرفته شود. از این رو اگر تدبیری اندیشیده شود که هم از هزینه ها کاسته شود و هم فضانورد بهتر بتواند شرایط ویژه و دشوار سفر فضایی را تحمل کند، سفر فضایی بسیار آسان تر می شود.

قرار دادن فضانوردان در وضعیت خفتگی که در جانورانی مثل خرس همان خواب زمستانی است می تواند بهترین راه برای کاهش هزینه های مأموریت، کاهش ابعاد فضاپیما به میزان یک سوم و حفظ سلامتی سرنشینان در مسیر به سوی مریخ باشد. به عقیده «آژانس فضایی اروپا» (ESA)، خواب زمستانی از نوع انسانیِ آن، ورای قلمرو داستان های علمی ـ تخیلی است و می تواند تکنیکی باشد که سفر فضایی را متحول کند.

کندی یا «مرگ کاذب» (torpor) در خفتگی وضعیتی القاء شده است که در طول آن میزان سوخت و ساز یک موجود زنده کاهش می یابد. این حالت که به آن «زیست تعویقی» نیز می گویند، مکانیسم شایعی در بین جانورانی است که می خواهند انرژی خود را ذخیره کنند.    

کاهش عملکرد متابولیکی بدن به میزان ۲۵ درصد در طول سفر به مریخ تأثیر زیادی در کاهش مصرف آب و غذا و نیز کوچک تر شدن ابعاد زیستگاه فضایی فضانوردان دارد. در این صورت، سفر اکتشافی طولانی مدت به فضا امکان پذیرتر و راحت تر می شود.

هر کجا که حیات باشد، فشار و استرس نیز هست. خفتگی راهبرد کارآمدی برای به حداقل رساندن بی حوصلگی، خستگی، تنهایی و خشونت در رفتار است که همگی در اثر قرار گرفتن در فضای محدود فضاپیما به سراغ فضانورد می آیند.  

تقلید از فرایند طبیعی کندی در جانوران، یعنی قرار دادن انسان در حالتی شبیه به خواب، روشی است که از دهه ۱۹۸۰ در بیمارستان ها به کار بسته می شود. برای مثال، پزشکان جراح با ایجاد سرمازدگی یا هیوپوترمی (hypothermia) برای انجام جراحی های طولانی مدت و پیچیده سوخت و ساز بدن بیمار را پایین می آورند. اما در این وضعیت، انرژی به طرز فعال کاهش نمی یابد. مطالعاتی که روی فرو رفتن به حالت خفتگی به منظور انجام سفر فضایی و بازدید از سیاره های دیگر انجام می شوند، می توانند موارد کاربرد تازه ای از این شیوه را برای مراقبت از بیماران در خود سیاره زمین ارائه دهند.

جانوران برای حفظ بقای خود در دوارن سرما یا کمبود آب و غذا به خواب زمستانی فرو می روند. در نتیجه، ضربان قلب، تنفس و دیگر عملکردهای حیاتی آنها از حد عادی کندتر می شود و دمای بدن کاهش یافته و به دمای محیط نزدیک می شود. جانورانی مثل خزندگان، قورباغه ها و خرس آبی (خوکچه خزه ای) (Tardigrada) در انجام این کار بسیار توانا هستند. 

ظاهراً خواب زمستانی خرس ها بهترین مدل برای القاء خفتگی انسان در فضا است. جرم بدن آنها مشابه جرم بدن انسان است و دمای بدنشان فقط تا چند درجه کم می شود که این حد کاهش دما برای انسان نیز خطری ندارد. فضانوردان نیز مانند خرس ها باید پیش از فرو رفتن به خواب چربی بیشتری در بدن خود ذخیره کنند.

خرس های قهوه ای و خرس های سیاه به لانه های خود می روند و شش ماه تمام از غذا خوردن و تحرک خودداری می کنند. اگر یک انسان شش ماه در رختخواب بماند، ماهیچه هایش به شدت تحلیل می روند، بنیه استخوان هایش کم می شود و احتمال نارسایی قلبی در او افزایش می یابد. 

اما خرس ها به هیچ کدام از این مشکلات دچار نمی شوند و با شروع بهار سالم و سرحال از کنام خود بیرون می آیند؛ تنها اندکی از حجم ماهیچه هایشان کاسته می شود. پس از خارج شدن از خواب زمستانی، ۲۰ روز زمان نیاز دارند تا به حالت عادی زندگی برگردند. مکانیسم خواب زمستانی خرس ها الگوی خوبی برای القاء خفتگی در انسان است، چون از کوچک شدن ماهیچه و استخوان و ضعف بنیه جلوگیری می کند و مانع از آسیب دیدگی بافت های بدن می شود.

در پستانداران نر، کاهش سطح تستوسترون، خواب زمستانی طولانی مدت را تسهیل می کند. در انسان، استروژن در تنظیم متابولیسم انرژی نقش بسیار مهمی ایفا می کند.

تعادل بسیار دقیق و متفاوت هورمون ها در زن ها و مردها و نقش آنها در تنظیم متابولیسم حاکی از این است که زن ها کاندید بهتری برای انجام سفر فضایی هستند. 

دانشمندان به مهندس ها پیشنهاد می کنند محفظه هایی با پوشش نرم و تنظیمات دقیق بسازند تا تجربه خفتگی برای فضانوردان خوشایند شود: یک محیط آرام با نور کم، دمای پایین (کمتر از ۱۰ درجه سانتی گراد) و رطوبت بالا.

فضانورد خفته حرکات بسیار کمی خواهد داشت، اما بسته و محدود نمی شود. لباس هایی می پوشد که بیش از حد گرما ایجاد نکنند. همچنین، حسگرهای پوشیدنی به او متصل می شوند تا حالت قرارگیری، دمای بدن و نیز ضربان قلب او مدام اندازه گیری شوند. 

هر کسپول باید با ظرف های پر از آب احاطه شده باشد، چون آب نقش سپر محافظ را در برابر تابش ها ایفا می کند. در سفرهایی که به عمق فضا انجام می شود، خفتگی بدن را در مقابل اثرات زیان آور تابش پرتوها ایمن نگه می دارد. دور از میدان مغناطیسی زمین، ذرات پرانرژی به جسم انسان آسیب می زنند که نتیجه آن مرگ سلول ها، بیماری پرتوزدگی یا سرطان خواهد بود.  

خفتگی انسان به عنوان یک فناوری کلیدی برای سفر به فضا پیشنهاد می شود. این فناوری که زمانی از محدوده داستان های علمی ـ تخیلی خارج نمی شد، روزی به نیروی پیش برنده سفرهای فضایی تبدیل خواهد شد.

منبع خبر: اطلاعات انلاین

این خبر از سایت منبع نقل شده و پایگاه خبری زیرنویس در قبال محتوای آن مسئولیتی ندارد. در صورت نیاز، در نظرات همین خبر گزارش دهید تا بررسی گردد.

زیرنویس را در شبکه‌های اجتماعی همراهتان داشته باشید