Bemannte Missionen in den Weltraum stellen zahlreiche Herausforderungen. Neben der schieren Menge an Nahrung, Wasser und Luft, die notwendig ist, um eine Besatzung über Monate (oder Jahre) am Leben zu erhalten, stellt sich auch die Frage, sie während eines langen Fluges zu beschäftigen. Bewegung ist sicherlich eine Option, aber die notwendige Ausrüstung nimmt Platz ein und verbraucht Strom.
Darüber hinaus brauchen sie Platz, um sich zu bewegen, Orte zum Schlafen, Essen, Arbeiten und Entspannen während ihrer Ausfallzeit. Andernfalls besteht die Gefahr, dass sie unter anderem an Klaustrophobie, Angstzuständen, Schlaflosigkeit und Depressionen erliegen.
Die NASA hat einige Optionen geprüft und eine vorgeschlagene Lösung besteht darin, diese Besatzungen in einen induzierten Zustand der Unterkühlung zu versetzen, der zu Erstarrung führt – einer Art Winterschlaf. Anstatt monate- oder jahrelang wach zu sein, könnten Astronauten zu Beginn ihrer Mission in einen Tiefschlafzustand verfallen und dann gegen Ende aufwachen. Auf diese Weise würden sie erfrischt und arbeitsbereit ankommen, anstatt ausgezehrt und vielleicht sogar verrückt.
Wenn Ihnen das bekannt vorkommt, liegt es wahrscheinlich daran, dass das Konzept von der Science-Fiction ausgiebig erforscht wurde. Obwohl es unterschiedliche Namen hat – Kryoschlaf, Kühlschlaf, Kryostasis usw. – wurde die Vorstellung von Weltraumforschern, die ihren Körper durch kryogene Suspension konservieren, von zahlreichen Science-Fiction-Autoren, Filmen und Franchises berührt.
Aber der Plan der NASA unterscheidet sich ein wenig von dem, woran Sie sich vielleicht erinnern2001: Eine Odyssee im WeltraumoderAußerirdische. Anstatt Astronauten in eine Röhre zu steigen und ihre Temperatur zu senken, würde über den RhinoChill Torpor induziert – ein Gerät, das mit invasiven Röhren Kühlflüssigkeit durch die Nase und in die Basis des Gehirns schießt.
Konzept des Künstlers vom „Schlafen bis zum Mars“. Bildnachweis: SpaceWorks Enterprising
Um die Technologie zu erforschen, hat sich die NASA mit . zusammengetan SpaceWorks , ein in Atlanta ansässiges Luft- und Raumfahrtunternehmen, das Verfahren untersucht, um Weltraumbesatzungen in den Winterschlaf zu versetzen. Während des diesjährigen Internationalen Astronomischen Kongresses, der vom 29. September bis 3. Oktober in Toronto stattfand, teilten Vertreter von SpaceWorks ihre Vision.
Nach Angaben des Unternehmens würde das Hervorrufen von Erstarrung bei einer Besatzung von Astronauten den Bedarf an Unterkünften wie Kombüsen, Trainingsgeräten und großen Wohnräumen eliminieren. Stattdessen könnten Roboter wichtige Muskelgruppen elektrisch stimulieren und intravenös Nahrung liefern, um die Gesundheit und das Wohlbefinden der Astronauten während der Fahrt zu gewährleisten.
Wie Dr. Bradford, Präsident von SpaceWorks Enterprises Inc., Universe Today per E-Mail sagte:
„Wir haben die erste Evaluierung unseres Konzepts abgeschlossen, das signifikante Vorteile gegenüber nicht-torporischen Mars-Missionsansätzen gezeigt und die medizinische Plausibilität von Torpor nachgewiesen hat. Wir haben unser Team erweitert und einen Entwicklungsplan erstellt, den wir gerade umsetzen. Während das längerfristige Ziel, den Zugang zum Mars zu ermöglichen, unser oberstes Ziel ist, haben wir eine Reihe von kurzfristigen, kommerziellen Anwendungen für diese Technologie, die wir auf diesem Weg entwickeln werden.“
Abgesehen von der Reduzierung des Bedarfs an Raum und Vorräten würde die Überwinterung der Besatzungen auch einen weiteren wichtigen Faktor sparen: Kosten. Mit einer Besatzung im Stillstand könnten Schiffe kleiner gebaut werden oder mehr Platz haben, um Sicherheitseinrichtungen wie Strahlenschutzschilde unterzubringen. Gleichzeitig würden kleinere und leichtere Schiffe zu geringeren Material-, Konstruktions- und Treibstoffkosten führen.
Laut den Mockups von SpaceWorks könnte die Größe eines Besatzungswohnraums für eine Marsmission von den derzeit vorgeschlagenen Abmessungen von 8,2 × 9 Metern auf nur noch 4,3 × 7,5 Meter reduziert werden. Aktuelle Prognosen deuten auch darauf hin, dass ein Mars-bereiter Lebensraum für eine vierköpfige Besatzung etwa 31 Tonnen wiegen würde. Das Unternehmen behauptet jedoch, dass ein Lebensraum mit Torpor-Stase nur 15 wiegen könnte.
Künstlerisches Konzept für marstauglichen Lebensraum. Bildquelle: SpaceWorks
SpaceWorks betonte natürlich auch die psychologischen Vorteile. Anstatt während der gesamten 180-tägigen Reise wach zu sein, könnte die Besatzung bei der Ankunft schlafen gehen und aufwachen. Damit würde sichergestellt, dass niemand während der monatelangen Reise dem „Weltraumwahn“ verfällt und etwas Schreckliches tut – wie sich selbst oder das der Crew das Leben zu nehmen!
Natürlich gibt es noch viel Forschungs- und Entwicklungsbedarf, bevor ein Torpor-Überwinterungssystem als praktikable Option für die Raumfahrt angesehen werden kann. RhinoChill wurde bisher nur in therapeutischen Szenarien hier auf der Erde eingesetzt. Der nächste Schritt wird sein, es im Orbit zu testen.
Glücklicherweise könnten die möglichen Einsparungen während einer Reise zum Mars oder irgendwo im äußeren Sonnensystem nur der Anreiz sein, dies zu verwirklichen. Und was auch immer passiert, es scheint, dass irgendeine Form des induzierten Winterschlafs notwendig sein wird, wenn die Menschheit jemals die Tiefen des Weltraums erkunden soll.
„Wir stehen am Beginn einer neuen Ära im Weltraum und mein Unternehmen freut sich darauf, an vorderster Front zu arbeiten“, sagte Bradford. „Ich glaube, unsere Technologie wird benötigt, um bemannte Missionen zum Mars zu unterstützen. Es bietet eine erschwingliche Lösung, indem es die laufende medizinische Forschung nutzt, um Herausforderungen in den Bereichen Technik, menschliche Gesundheit und Psychologie anzugehen, für die wir keine alternativen Lösungen haben. Dies kann für die erste Mars-Mission bereit sein und wir sprechen mit Partnern, um dies zu ermöglichen.“
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