Hibernate para un viaje a Marte, el camino del oso

Al empacar para un vuelo de regreso al Planeta Rojo, los ingenieros espaciales representan alrededor de dos años de alimentos y agua para la tripulación.

“Estamos hablando de 30 kg por astronauta por día, y además de eso debemos considerar la radiación, así como los desafíos mentales y fisiológicos”, explica Jennifer Ngo-Anh, coordinadora de investigación y carga útil de Exploración Humana y Robótica de la ESA y una de las los autores de la papel que vincula la biología con la ingeniería.

El letargo durante la hibernación es un estado inducido que reduce la tasa metabólica de un organismo. Esta ‘animación suspendida’ es un mecanismo común en los animales que desean conservar energía.

Reducir la tasa metabólica de una tripulación en ruta a Marte al 25% del estado normal reduciría drásticamente la cantidad de suministros y el tamaño del hábitat, haciendo más factible la exploración de larga duración.

“Donde hay vida, hay estrés”, recuerda Jennifer. “La estrategia minimizaría el aburrimiento, la soledad y los niveles de agresión vinculados al confinamiento en una nave espacial”, agrega.

Imitando el letargo terapéutico, la idea de poner a los humanos en un estado de hibernación ha existido en los hospitales desde la década de 1980: los médicos pueden inducir hipotermia para reducir el metabolismo durante cirugías largas y complejas. Sin embargo, no es una reducción activa de energía. Los estudios sobre la hibernación para visitar otros planetas podrían ofrecer nuevas aplicaciones potenciales para el cuidado de pacientes en la Tierra.

no despiertes al oso

Los animales hibernan para sobrevivir períodos de frío y escasez de alimentos o agua, reduciendo su frecuencia cardíaca, respiración y otras funciones vitales a una fracción de su vida normal, mientras que la temperatura corporal desciende cerca de la temperatura ambiente. Los tardígrados, las ranas y los reptiles son muy buenos en eso.

Los osos parecen ser el mejor modelo a seguir para la hibernación humana en el espacio. Tienen una masa corporal similar a la nuestra y reducen su temperatura corporal solo unos pocos grados, un límite considerado seguro para los humanos. Al igual que los osos, los astronautas deben adquirir grasa corporal adicional previamente a dormirse.

Durante la hibernación, los osos pardos y negros se retiran a sus guaridas y experimentan seis meses de dieta e inmovilización. Si una persona pasa seis meses en cama, hay una gran pérdida de fuerza muscular y ósea y más riesgo de insuficiencia cardíaca.

“Sin embargo, la investigación muestra que los osos salen de su guarida saludables en primavera con solo una pérdida marginal de masa muscular. Solo tardan unos 20 días en volver a la normalidad. Esto nos enseña que la hibernación previene la atrofia por desuso de músculos y huesos, y protege contra el daño tisular”, explica Alexander Choukér, profesor de Medicina en la Universidad Ludwig Maximilian en Múnich, Alemania.

Los niveles más bajos de testosterona parecen ayudar a la hibernación prolongada en los mamíferos, los estrógenos en los humanos regulan fuertemente el metabolismo energético.

“El equilibrio muy específico y diferente de las hormonas en mujeres y hombres y su papel en la regulación del metabolismo sugiere que las mujeres podrían ser candidatas preferidas”, agrega Alexander.

disfruta tu vaina

Los científicos sugieren que los ingenieros construyan cápsulas de caparazón blando con configuraciones ajustadas para una dulce hibernación: un ambiente tranquilo con poca luz, baja temperatura (menos de 10 °C) y alta humedad.

Los astronautas se moverían muy poco, pero no estarían sujetos y usarían ropa que evite el sobrecalentamiento. Los sensores portátiles medirían su postura, temperatura y frecuencia cardíaca.

Cada cápsula debe estar rodeada de recipientes de agua que actúen como escudo contra la radiación. “La hibernación realmente ayudará a proteger a las personas de los efectos nocivos de la radiación durante los viajes al espacio profundo. Lejos del campo magnético de la Tierra, el daño causado por partículas de alta energía puede resultar en muerte celular, enfermedad por radiación o cáncer”, dice Alexander.

Con la tripulación en reposo durante largos períodos, la inteligencia artificial entrará en juego durante anomalías y emergencias.

“Además de monitorear el consumo de energía y las operaciones autónomas, las computadoras a bordo mantendrán un rendimiento óptimo de la nave espacial hasta que la tripulación pueda despertarse”, explica Alexander.