Le missioni con equipaggio nello spazio profondo presentano numerose sfide. Oltre all'enorme quantità di cibo, acqua e aria necessaria per mantenere in vita un equipaggio per mesi (o anni) alla volta, c'è anche la questione di tenerli occupati per l'intera durata di un volo di lunga durata. L'esercizio fisico è certamente un'opzione, ma l'attrezzatura necessaria occuperà spazio e consumerà energia.
Inoltre, avranno bisogno di spazio per muoversi, posti dove dormire, mangiare, lavorare e rilassarsi durante il tempo libero. Altrimenti, correranno il rischio di soccombere a sentimenti di claustrofobia, ansia, insonnia e depressione, tra le altre cose.
La NASA ha esaminato alcune opzioni e una soluzione proposta è quella di mettere questi equipaggi in uno stato di ipotermia indotto con conseguente torpore, una sorta di letargo. Invece di rimanere svegli per mesi o anni, gli astronauti potrebbero entrare in uno stato di sonno profondo all'inizio della loro missione e poi svegliarsi verso la fine. In questo modo, arriverebbero rinfrescati e pronti a lavorare, piuttosto che sfiniti e forse anche pazzi.
Se questo inizia a suonare familiare, è probabilmente perché il concetto è stato ampiamente esplorato dalla fantascienza. Sebbene abbia nomi diversi - cryosleep, reefersleep, cryostasis, ecc. - la nozione di esploratori spaziali che preservano i loro corpi attraverso la sospensione criogenica è stata toccata da numerosi autori, film e franchise di fantascienza.
Ma il piano della NASA è leggermente diverso da quello che potresti ricordare2001: Odissea nello spaziooalieni. Invece di far entrare gli astronauti in un tubo e abbassare la temperatura, il torpore verrebbe indotto tramite il RhinoChill, un dispositivo che utilizza tubi invasivi per sparare liquido di raffreddamento nel naso e alla base del cervello.
Il concetto artistico di 'dormire su Marte'. Credito fotografico: SpaceWorks intraprendente
Per ricercare la tecnologia, la NASA ha collaborato con SpaceWorks , una società aerospaziale con sede ad Atlanta che sta studiando le procedure per mettere in letargo gli equipaggi spaziali. Durante il Congresso Astronomico Internazionale di quest'anno, che si è svolto dal 29 settembre al 3 ottobre a Toronto, i rappresentanti di SpaceWorks hanno condiviso la loro visione.
Secondo la compagnia, indurre il torpore in un equipaggio di astronauti eliminerebbe la necessità di alloggi come cucine, attrezzature per esercizi e ampi alloggi. Invece, i robot potrebbero stimolare elettricamente i gruppi muscolari chiave e fornire sostentamento per via endovenosa per garantire la salute e il benessere degli astronauti durante il trasporto.
Come il dottor Bradford, presidente di SpaceWorks Enterprises Inc., ha dichiarato a Universe Today via e-mail:
“Abbiamo completato la valutazione iniziale del nostro concetto che ha dimostrato vantaggi significativi contro gli approcci delle missioni su Marte senza torpore e ha stabilito la plausibilità medica del torpore. Abbiamo ampliato il nostro team e messo insieme un piano di sviluppo che stiamo mettendo in atto. Mentre l'obiettivo a lungo termine di consentire l'accesso a Marte è il nostro obiettivo finale, abbiamo una serie di applicazioni commerciali a breve termine per questa tecnologia che svilupperemo lungo la strada'.
Oltre a ridurre la necessità di spazio e rifornimenti, mantenere gli equipaggi in letargo farebbe risparmiare anche su un altro fattore importantissimo: i costi. Con un equipaggio in stasi, le navi potrebbero essere costruite più piccole o avere più spazio per ospitare dispositivi di sicurezza come gli scudi contro le radiazioni. Allo stesso tempo, navi più piccole e leggere significherebbero che i costi di materiale, costruzione e carburante sarebbero inferiori.
Secondo i prototipi di SpaceWorks, la dimensione dell'alloggio di un equipaggio per una missione su Marte potrebbe essere ridotta dalle dimensioni attualmente proposte di 8,2 × 9 metri a soli 4,3 × 7,5. Inoltre, le attuali proiezioni indicano che un habitat pronto per Marte per un equipaggio di 4 persone peserebbe circa 31 tonnellate. Ma la compagnia afferma che un habitat di stasi del torpore potrebbe pesare fino a 15.
Un'idea artistica per un habitat pronto per Marte. Credito immagine: SpaceWorks
Naturalmente, SpaceWorks ha anche enfatizzato i benefici psicologici. Invece di essere sveglio per l'intero viaggio di 180 giorni, l'equipaggio sarebbe in grado di andare a dormire e svegliarsi all'arrivo. Ciò garantirebbe che nessuno soccombe alla 'follia spaziale' durante il viaggio lungo mesi e fa qualcosa di terribile, come togliersi la vita o quella dell'equipaggio!
Naturalmente, c'è ancora molta ricerca e sviluppo da fare prima che un sistema di ibernazione del torpore possa essere considerato un'opzione fattibile per i viaggi nello spazio. Finora RhinoChill è stato utilizzato solo in scenari terapeutici qui sulla Terra. Il prossimo passo sarà testarlo in orbita.
Fortunatamente, i potenziali risparmi durante un viaggio su Marte o da qualche parte nel Sistema Solare esterno potrebbero essere solo l'incentivo per realizzarlo. E non importa cosa, sembra che una qualche forma di letargo indotto sarà necessaria se mai l'umanità dovrà esplorare le profondità dello spazio.
'Siamo all'alba di una nuova era nello spazio e la mia azienda è entusiasta di lavorare in prima linea', ha detto Bradford. “Credo che la nostra tecnologia sarà necessaria per supportare le missioni umane su Marte. Offre una soluzione conveniente sfruttando la ricerca medica in corso per affrontare le sfide che abbracciano l'ingegneria, la salute umana e la psicologia per le quali non abbiamo soluzioni alternative. Questo può essere pronto per la prima missione su Marte e stiamo parlando con i partner per farlo accadere'.
Ulteriori letture: Imprese SpaceWorks