Devět měsíců spánku. Bude tak vypadat cesta na Mars?

Hibernace ve filmu Vetřelec

Astronauti by mohli cestu na Mars strávit v hibernaci, navrhují experti.

V době, kdy bude lidstvo připraveno vstoupit na Mars, může být cesta na tuto "rudou planetu" snazší, než se zdá. Vědci financovaní americkým Národním úřadem pro letectví a vesmír (NASA) totiž zkoumají způsoby, jak uvést astronauty do stavu hibernace. To by pomohlo přiblížit mise na Mars s lidskou posádkou k realitě. Takové cesty by podle odborníků byly levnější, bezpečnější a pro posádku méně psychicky a fyzicky náročné.

"Každý rok slyšíme: 'Na Mars poletíme do 20 nebo 30 let.' Máme v úmyslu pomoci toto posouvání zastavit. Podle nás by hibernace mohla vyřešit řadu překážek a možná také eliminovat některé technické požadavky ve více oblastech," říká hlavní výzkumník projektu John Bradford ze společnosti SpaceWorks Engeneering sídlící v Atlantě.

Jak vypadá devítiměsíční sen?

Cesta na Mars s využitím tradičního pohonu trvá šest až devět měsíců. Udržet astronauty po takovou dobu zdravé a v dobré náladě, nebude snadné. Jak píše server Space.com, bude potřeba hodně vody, potravin a dalších věcí a také relativně velký životní prostor pro kuchyni, místo pro spaní a cvičební zařízení (ke snížení úbytku kostní hmoty a atrofie svalů a kvůli dalším rizikům plynoucím z mikrogravitace).

Až se však astronauti vydají na cestu, bude pro ně podstatně levnější a bezpečnější, budou-li po většinu doby hibernováni jako medvědi v zimním spánku, tvrdí Bradford. Kosmická loď mířící k Marsu může být lehčí, užší a lépe vybavená v různých životně důležitých směrech.

"Myslíme si, že velké úspory mohou snížit náklady nebo přinést prostředky k vylepšení systému," je přesvědčen Bradford. "Jedním (takovým vylepšením) může být ochrana proti záření. Astronauti budou téměř neustále soustředěni v jednom bodu – a vy v tomto malém místě můžete výrazně zvýšit radiační ochranu, a tím omezit dávky, které během letu dostanou."

Spánek jako řešení všeho

Hibernace by také snížila psychický stres z cesty. Astronauti by byli měsíce v klidu stísněni v malém prostoru miliony kilometrů od domova, ale do probuzení by o tom nevěděli.

Tato strategie by také snížila potřebu technických průlomů v jiných oblastech. Systémy pro podporu života by kupříkladu nepotřeboval zajišťovat tak velký náklad. A s lepším stíněním proti radiaci kolem hibernovaných astronautů by možná nebylo potřeba vyvíjet nové superrychlé pohony, jako jaderné fúzní rakety, které jsou podle NASA klíčovou prioritou k omezení dávek radiace během dlouhého letu.

Bradfordův tým chce využít a rozšířit lékařský pokrok v terapeutické hypotermii, která se snaží zabránit poškození tkání během období nízkého krevního toku způsobeného poklesem tělesné teploty. Při každém snížení tělesné teploty o jeden stupeň Fahrenheita se snižuje rychlost metabolismu o pět až sedm procent. Vědci chtějí během misí na Mars dosáhnout snížení o deset stupňů, tedy omezit rychlost metabolismu o 50 až 70 procent.

To je velký skok, který má ale stále ještě hodně daleko do zmrazování, jak je líčí filmy sci-fi, například Vetřelec z roku 1979. U zmrazování se tělesné funkce zcela zastaví.

Spánek bez ledu

"Nikoho nezmrazujeme. Není to kryokonzervace, ale spíš hibernace. Takže stále dýchají a stále potřebují výživu. Jídlo a vodu dostanou do žil," vysvětluje Bradford. Ideální podle něj je, aby snížení tělesné teploty vedlo k bezvědomí, takže by astronauti nemuseli dostávat sedativa.

Nejdelší doba, kterou někdo strávil v lékařsky vyvolané hypotermické strnulosti, je zatím kolem 10 dnů. To ale zřejmě není maximální hranice. Lékaři spíš zatím nepotřebovali nikoho v tomto stavu držet déle. "Chceme dát lékařům důvod, aby desetidenní rekord zvýšili na 30 i více dnů, a aby hledali všechny možné doprovodné komplikace," dodává Bradford.

Dlouhodobá hibernace by sice vyřešila některé problémy, jiné by však vyvolala. Například spící astronauti by nemohli cvičením bojovat proti úbytku kostní hmoty a ochabnutí svalů, jak to dělají posádky Mezinárodní vesmírné stanice (ISS).

Jedním z možných řešení je umělá gravitace vyvolaná rotací kosmické lodi. Vědci také hledají nápady ve zvířecím světě – medvěd baribal například v zimě spí pět až sedm měsíců, a přitom atrofie svalů je u něj velmi malá. Odborníci tomu chtějí přijít na kloub.

V nynější fázi výzkumu se vědci snaží zjistit, zda nějaké překážky nečiní hibernaci nepoužitelnou k využití pro dlouhodobé lety astronautů. Pokud nic nenajdou, budou se této možnosti věnovat důkladněji.

Vyjde to?

Podle Bradforda vypadá tato strategie slibně. Uvádět astronauty do hibernace by mělo být možné do poloviny třicátých let tohoto století, což je časový rámec, který si NASA vytkla pro první lety na Mars s posádkou.

Se současnými technickými možnostmi lze posádku letící k "rudé planetě" vytvořit maximálně ze čtyř až šesti lidí, míní Bradford. Při větším počtu by loď byla příliš velká a nepraktická. Nižší potřeba hibernovaných astronautů by ale umožnila vypravit na cestu k Marsu deset až 20 lidí. "Pokud nebudou problémy s udržením stáze, můžeme lidi naložit na pomalou loď a poslat je tam skoro jako náklad," věří Bradford.