Bemannte Missionen jenseits des Mondes sind keine wilden Träume mehr. Das Ziel des Aurora-Programms der ESA besteht beispielsweise darin, nach der Erkundung des Mars mit Robotermissionen Astronauten auf den roten Planeten zu schicken.
Ingenieure erwägen bereits die Raumfahrtsysteme, die für Reisen von 6 bis 9 Monaten benötigt werden, von Raumfahrzeugen und Antriebssystemen bis hin zu lebenserhaltenden Systemen.
Mit automatischen Kontrollsystemen würden sich Astronauten der Herausforderung stellen, auf engstem Raum zu leben und über einen extrem langen Zeitraum nicht viel zu tun. "Könnte es auch ausschlafen!"
Studien, die vom Advanced Concepts Team der ESA initiiert wurden, sind noch einen Schritt weiter gegangen. Wäre es nicht schön, wenn Astronauten Winterschlaf halten könnten?
Euronews hat zwei Biologen getroffen, die als ESA-Berater Untersuchungen zu den physiologischen Mechanismen durchführen, die Säugetiere im Winterschlaf verwenden.
Es gibt deutliche Unterschiede zwischen den Arten. Eine Siebenschläferin geht in einen tiefen Schlaf, wobei ihre Körpertemperatur nahe Null sinkt und ihr Stoffwechsel dramatisch unterdrückt wird. Während des „Winterschlafes“ überwintern Braunbären bei nahezu normaler Körpertemperatur. Seine Herzfrequenz sinkt um ein Viertel und er verbringt 3-7 Monate in einem Zustand der Erstarrung, ohne zu essen, zu trinken, zu entleeren oder zu urinieren.
In den letzten zwei Jahren hat Prof. Marco Biggiogera vom Institut für Tierbiologie der Universität Pavia in Italien untersucht, wie ein Opiatderivat die Aktivität lebender Zellen hemmt.
„Das Molekül DADLE ähnelt anderen Molekülen im menschlichen Gehirn und ähnelt einem der Proteine, die den Winterschlaf auslösen und Proteine im Winterschlaf auslösen. Es kann den Energiebedarf von Zellen reduzieren, unabhängig davon, ob sie in Kulturen isoliert sind oder in anderen Tieren oder Organismen vorhanden sind “, erklärt Prof. Biggiogera.
"Wir möchten sehr gerne die grundlegenden Mechanismen verstehen und mit diesem Wissen versuchen, einen Zustand des Hypostoffwechsels bei einem Tier und vielleicht sogar eines Tages bei einem Menschen wiederherzustellen, obwohl dies wirklich weit entfernt ist."
An dieser Studie ist auch die Universität von Verona beteiligt. Dort wird das DADLE-Molekül einem Nagetier injiziert, das speziell mit Sensoren ausgestattet ist, um seine Körpertemperatur, Herzfrequenz und andere lebenswichtige Aktivitäten zu messen. Nach dem Vergleich des Verhaltens des Tieres mit dem einer normalen Ratte werden die Hauptorgane der Testperson gescannt, um etwaige Veränderungen festzustellen.
„Unsere vorläufigen Ergebnisse zeigen, dass vier Stunden nach einer DADLE-Injektion die Körpertemperatur deutlich sinkt und die Ratte erheblich weniger aktiv ist“, sagt Prof. Carlo Zancanaro.
„Schließlich könnten wir diese Prozesse, die den Winterschlaf auslösen, mithilfe von Chemikalien oder auf andere Weise an Tiere wie Ratten anpassen, die normalerweise keinen Winterschlaf halten. Aber was den Menschen betrifft, befinden wir uns noch in einem extrem frühen Stadium. “
Die Forschung könnte auch zu weitreichenden Anwendungen im medizinischen Bereich führen, beispielsweise zur Verlängerung der Nutzungsdauer eines Transplantationsorgans oder sogar zu Herztransplantationen, während sich die Patienten in einem Zustand des Hypostoffwechsels befinden.
Die physischen und psychischen Anforderungen einer Astronautenmannschaft auf ein Minimum zu reduzieren, ohne ihre Sicherheit zu gefährden, würde viele Aspekte einer Langzeit-Weltraummission erheblich vereinfachen.
Zum Beispiel wären weniger Nahrung und Wasser erforderlich, ebenso wie die Menge an unter Druck stehendem Raum und andere Umwelteigenschaften, die die Astronauten benötigen würden, um ihre psychische Gesundheit aufrechtzuerhalten. Dies würde eine große Verringerung der Masse des Raumfahrzeugs ermöglichen und die Anforderungen an das Antriebssubsystem lockern.
Darüber hinaus hätte die Fähigkeit des Astaunen zum Winterschlaf in Abbruch- und Notfallszenarien einen erheblichen Vorteil. Natürlich müsste ein geeignetes und leichtes „Hibernaculum“ entworfen werden, um Astronauten während ihres „langen Schlafes“ zu schützen.
Der Winterschlaf für Menschen ist ein ethisch umstrittenes Konzept, und Kritiker mögen es als Traum eines verrückten Wissenschaftlers betrachten. Prof. Biggiogera antwortete mit einem Lächeln: "Ohne solche Träumer wäre die Menschheit noch im Mittelalter."
Originalquelle: ESA-Pressemitteilung
