Bemannade uppdrag till djupa rymden innebär många utmaningar. Träning är verkligen ett alternativ, men den nödvändiga utrustningen tar plats och blir en strömavbrott.
Dessutom kommer de att behöva utrymme för att röra sig, platser att sova, äta, arbeta och koppla av under sin stilleståndstid. Annars riskerar de att ge efter för känslor av klaustrofobi, ångest, sömnlöshet och depression - bland annat.
NASA har tittat på några alternativ och en föreslagen lösning är att sätta dessa besättningar i ett inducerat tillstånd av hypotermi vilket resulterar i torpor - en slags viloläge. I stället för att vara vaken i månader eller år i slutet, kunde astronauter komma in i ett tillstånd av djup sömn i början av sitt uppdrag och sedan vakna nära slutet. På det här sättet skulle de anlända uppdaterade och redo att arbeta, snarare än skräck och kanske till och med galen.
Om detta börjar låta bekant beror det antagligen på att konceptet har utforskats i stor utsträckning av science fiction. Även om det går med olika namn - cryosleep, reefersleep, cryostasis, etc. - har uppfattningen av rymdutforskare som bevarar deras kroppar genom kryogen suspension upphört av många sci-fi-författare, filmer och franchises.
Men NASAs plan är lite annorlunda än vad du kanske kommer ihåg från 2001: A Space Odyssey eller Aliens. I stället för att astronauter trampar in i ett rör och får sänka temperaturen skulle torpor induceras via RhinoChill - en enhet som använder invasiva rör för att skjuta kylvätska upp näsan och in i hjärnans bas.
För att undersöka tekniken har NASA samarbetat med SpaceWorks, ett Atlanta-baserat flyg- och rymdföretag som undersöker förfaranden för att sätta rymdbesättningar i viloläge. Under årets internationella astronomiska kongress - som ägde rum från 29 september till 3 oktober i Toronto - delade representanter från SpaceWorks sin vision.
Enligt företaget skulle inducering av torpor i en besättning av astronauter eliminera behovet av boende som galejer, träningsutrustning och stora bostadsområden. I stället kan robotar elektriskt stimulera nyckelmuskelgrupper och intravenöst leverera underhåll för att säkerställa astronauternas hälsa och välbefinnande när de är i transit.
Som Dr. Bradford, president för SpaceWorks Enterprises Inc., berättade för Space Magazine via e-post:
”Vi har slutfört den första utvärderingen av vårt koncept som visade betydande fördelar mot icke-torpor Mars uppdrag och fastställt den medicinska sannolikheten för torpor. Vi har utökat vårt team och sammanställt en utvecklingsplan som vi håller på att utföra. Medan det långsiktiga målet att möjliggöra tillgång till Mars är vårt slutliga mål, har vi ett antal kommersiella applikationer på kort sikt för denna teknik som vi kommer att utveckla på vägen. "
Förutom att minska behovet av utrymme och förnödenheter skulle besättningar i viloläge också spara på en annan allt viktig faktor: kostnader. Med en besättning i stasis kan fartyg byggas mindre eller ha mer utrymme för att rymma säkerhetsfunktioner som strålsköldar. Samtidigt skulle mindre, lättare fartyg innebära att material-, konstruktions- och bränslekostnaderna skulle bli lägre.
Enligt SpaceWorks mockups kan storleken på en besättningsbostad för ett Mars-uppdrag reduceras från de för närvarande föreslagna dimensionerna på 8,2 × 9 meter till bara 4,3 × 7,5. Aktuella prognoser indikerar också att en Mars-livsmiljö för en 4-personers besättning skulle väga ungefär 31 ton. Men företaget hävdar att en livsmiljö i torpor-stasis kan väga så lite som 15.
Naturligtvis betonade SpaceWorks också de psykologiska fördelarna. I stället för att vara vaken under hela 180 dagars resan skulle besättningen kunna sova och vakna vid ankomst. Detta skulle säkerställa att ingen vittnar efter ”rymdgalskap” under den månader långa resan och gör något hemskt - som att ta sitt eget liv eller besättningen!
Naturligtvis finns det fortfarande gott om forskning och utveckling som måste göras innan ett viloläge kan övervägas som ett genomförbart alternativ för rymdresor. RhinoChill har hittills endast använts i terapeutiska scenarier här på jorden. Nästa steg är att testa det i omloppsbana.
Lyckligtvis kan de potentiella besparingarna under en resa till Mars eller någonstans i det yttre solsystemet bara vara incitamentet att få det att hända. Och oavsett vad, verkar det som om någon form av inducerad viloläge kommer att vara nödvändig om mänskligheten någonsin ska utforska rymdens djup.
"Vi är i gryningen av en ny era i rymden och mitt företag är glada över att arbeta i framkant," sa Bradford. ”Jag tror att vår teknik kommer att krävas för att stödja mänskliga uppdrag till Mars. Det erbjuder en prisvärd lösning genom att utnyttja pågående medicinsk forskning för att hantera utmaningar som sträcker sig över teknik, människors hälsa och psykologi som vi inte har alternativa lösningar för. Detta kan vara redo för det första Mars-uppdraget och vi pratar med partner för att få detta att hända. ”
Ytterligare läsning: SpaceWorks Enterprises
