Длительный сон и полёт на Марс

[ChiefPilot]

Я, вполне возможно, сейчас скажу глупость, но вы уж не обессудьте. Но, возможно, в этом есть хоть крупица полезного.

Идея такая: у разрабатываемых сейчас проектов одна из причин, приводящая к большому размеру и весу межпланетного корабля, это достаточно большой жилой отсек. Оно и понятно - лететь долго и в слишком маленьком объёме могут возникнуть психологические проблемы, да и кушать надо много при активном времяпрепровождении. А что если (пока анабиоз нам не доступен , погружать космонавтов (всех или большую часть) в обычный нормальный сон либо на всё время полёта, либо с редкими пробуждениями (например, для приёма пищи, если обойтись капельницами и трубками с питательной смесью будет трудно)? Думаю, на современном этапе развития науки погружение в сон и питание организма во время этого сна это не проблема? Или я ошибаюсь? Нахождение же космонавтов во сне по дороге туда и обратно позволит обойтись гораздо меньшими объёмами жилого отсека и сэкономить часть массы. В связи с вышесказанным предлагаю обсудить два вопроса:
1. Реально ли реализовать такой способ перемещения космонавтов?
2. Велика ли выгода (есть ли смысл возиться?) от применения такого способа (я понимаю, что основную массу корабля будет составлять топливо)?

Всем спасибо!

[frost_ii]

При длительном бездействии атрофируются мышцы. Если во время полёта космонавтам мешки с цеметом таскать не прийдётся, то и есть они будут не намного больше чем во время сна. После пробуждения всё равно потребуется объём.

[X]

у разрабатываемых сейчас проектов одна из причин, приводящая к большому размеру и весу межпланетного корабля, это достаточно большой жилой отсек

Ne fakt.

лететь долго и в слишком маленьком объёме могут возникнуть психологические проблемы

Ne fakt --> Salut, MIR, MKC

А что если, погружать космонавтов в обычный нормальный сон либо на всё время полёта, либо с редкими пробуждениями

Eto ushe ne "нормальный сон" poluchaetza, a koma. Horoshij gospital' nushen. Prosche pristrelit'.

[ChiefPilot]

При длительном бездействии атрофируются мышцы. Если во время полёта космонавтам мешки с цеметом таскать не прийдётся, то и есть они будут не намного больше чем во время сна. После пробуждения всё равно потребуется объём.

Ну, дык, можно электростимуляцию производить. Или, как я предлагал, просыпаться на несколько дней (видимо, по-очереди) для усиленного кормления и выполнения укрепляющих упражнений. Мне представляется размещение космонавтов в маленьком объёме по кругу (как патроны в пистолете с барабаном). При этом достаточно сделать ещё всего лишь небольшой отсек (прилегающий к этому спальному барабану), в котором можно бодрствовать одному (или нескольким, но (главное!) не всем) космонавту (это нужно ещё и для бодрствования в нормальных условиях того (тех) космонавта (космонавтов), который (которые) будет (будут) оставаться на орбите во время высадки остальных. Схема, например, такая: Год летят. Лучше без пробуждений, но, если так трудно, то с периодическими пробуждениями для приёма пищи и приведения себя в примемлемое состояние (физкультура). Можно из этих пробуждений даже сделать вахту: проснулся, покушал, позанимался, проверил состояние техники, траекторию полёта (хотя, последнее можно успешно и с Земли делать) и пошёл опять спать, а на твоё место проснулся и заступил следующий. По прилёту все просыпаются. Один (цифры могут быть разные - главное принцип, чтобы все не толклись целый год вместе) остаётся на орбите, а остальные переходят в спускаемый аппарат. Вот как-то так...

Главное, что тут и экономия массы (за счёт уменьшения жилого отсека, за счёт уменьшения запасов воздуха и питания), и отсутствие психологических проблем, которые в обязательном порядке будут иметь место в длительном полёте в состоянии бодрствования!

[ChiefPilot]

...это достаточно большой жилой отсек

Ne fakt.

Дык, согласен! Отсюда и второй вопрос в моём первом посте.

лететь долго и в слишком маленьком объёме могут возникнуть психологические проблемы

Ne fakt --> Salut, MIR, MKC

Ну так вот я о том и говорю - есть ли смысл переть что-то типа МКС на орбиту Марса? Сколько такого монстра надо собирать? Может быть лучше сэкономить и полететь дешевле и быстрее (в смысле раньше)?

А что если, погружать космонавтов в обычный нормальный сон либо на всё время полёта, либо с редкими пробуждениями

Eto ushe ne "нормальный сон" poluchaetza, a koma. Horoshij gospital' nushen. Prosche pristrelit'.

Хорошо, слово "нормальный" можно выкинуть. Но "комой" это тоже не стоит называть, мне кажется. Кома это немного не то, о чём я думал.

[ChiefPilot]

А вообще, чего я объясняю?! Использование анабиоза при космических полётах достаточно детально расписано во множестве научно-фантастических произведений! Я лишь предлагаю, пока нам не доступен такой высокий уровень управления своим телом, использовать то, что мы уже умеем - более или менее длительный принудительный сон. Что здесь есть нереального? Конкретно, если можно!

[X]

отсутствие психологических проблем, которые в обязательном порядке будут иметь место в длительном полёте в состоянии бодрствования!

Esli 1 budet bodrstvovat', to krysha u nego bystree s'edet. Escho i drugih prikonchit...

[ааа]

Поскольку анабиоз еще не изобрели, то можно просто отбирать людей, склонных часто и подолгу спать. Из среды пожарных, например. Для усиления эффекта, разумеется, нужно разработать курс специальных тренировок; подобрать меню, располагающее к сну, создать подходящий дизайн корабля, неяркий тип освещения, спокойную цветовую гамму. Конечно же, уменьшить шум в жилых отсеках.
Главное, не проспать прибытие к Марсу, а в особенности - посадку на Землю.

[Agent]

Анабиоз - это круто.
Недавно читал, что мышей уже научили спать. Как сурки это делают.
Медведи тоже это умеют. Не слыхал, что по весне они атрофированы Знач и человека можно.

ЗЫ: главное не спать, а замедлять метаболизм. Это прямо влияет на еду, воду и прочее СЖО. Обьем роли не играет. Вернее решаеться проще другими средствами - надувными модулями к примеру.

[X]

Если этот ваш "барабан" с патронами-людьми вращать -так и просыпаться не надо-атрофирования не будет(центрифуга понимаешь).Но небольшая поломка-и ПИ...ДЕЦ.

[ChiefPilot]

Если этот ваш "барабан" с патронами-людьми вращать -так и просыпаться не надо-атрофирования не будет(центрифуга понимаешь).Но небольшая поломка-и ПИ...ДЕЦ.

Да нет, вращение от атрофии не поможет - если я правильно понимаю, то атрофия наступает не от невесомости, а от неиспользования мышц (чтобы было всё в порядке мышцы должны сокращаться). Для этого можно попробовать применять электростимуляцию (по типу как во всяких телемагазинных тренажёрах .

[ЧСВ]

Для этого можно попробовать применять электростимуляцию (по типу как во всяких телемагазинных тренажёрах .

А Вы попробуйте заснуть и чтобы Вас одновременно проэлектростимулировали... Новые краски в восприятии окружающего мира я Вам гарантирую.

[X]

Медведи тоже это умеют. Не слыхал, что по весне они атрофированы

Nu da... Osen'u - eto meshok s salom, vesnoj - meshok s kostjami.

[X]

Медведи тоже это умеют. Не слыхал, что по весне они атрофированы

Nu da... Osen'u - eto meshok s salom, vesnoj - meshok s kostjami.

Медведи - это пришельцы с Марса, застрявшие на Земле. Спят в берлоге (аналог анабиозной камеры) и во сне видят Марс...

[svin]

Анабиоз - это круто.
Недавно читал, что мышей уже научили спать. Как сурки это делают.
Медведи тоже это умеют. Не слыхал, что по весне они атрофированы Знач и человека можно.

ЗЫ: главное не спать, а замедлять метаболизм. Это прямо влияет на еду, воду и прочее СЖО. Обьем роли не играет. Вернее решаеться проще другими средствами - надувными модулями к примеру.

ИМХО, замедление метаболизма ни к чему не приведет, ибо непонятно как замедлять метаболизм миллиардов бактерий и прочих микроорганизмов, живущих в человеке.

Если этого не сделать, то через месяц сна экипаж покроется плесенью и протухнет.

[ChiefPilot]

А Вы попробуйте заснуть и чтобы Вас одновременно проэлектростимулировали... Новые краски в восприятии окружающего мира я Вам гарантирую.

А что такого? При наркозе, например, во время операции, и более жестокие вещи с телом проделывают. А (ещё например не так давно появившиеся браслеты от храпа бьют начинающего храпеть человека током в руку и ничего. В смысле он не просыпается, а только переходит, видимо, на менее глубокую фазу сна. Какие-то, извините, не принципиальные это возражения А вот преодоление психологических проблем (за счёт сна) это гигантский плюс! Вы вот сами прикиньте, каково это целый год толочься такому большому коллективу в таком маленьком объёме! Какие бы они (космонавты) ни были психологически устойчивые и совместимые, но когда речь идёт о таких сроках я бы не стал недооценивать опасность развития конфликтов. На Мире и на МКС, что ни говорите, но экипажи меняются почаще, да и у того, кто там "заперт" есть хоть какая-то возможность думать, что в крайнем случае (в очень крайнем случае) он может попроситься домой пораньше. Он, может быть, никогда этой возможностью и не воспользуется, но её теоретическое наличие очень разгружает психику. А там даже и такой спасительной мысли не будет! Подумайте об этом!

[X]

Постоянная электростимуляция - а не будет ли она являться фактором риска для возникновения аритмий? Да мало ли какие осложнения могут быть при такой длительной гибернации...

[ChiefPilot]

Esli 1 budet bodrstvovat', to krysha u nego bystree s'edet. Escho i drugih prikonchit...

Это почему же? Вот мне лично больше нравится вариант до момента выхода на орбиту Марса вообще не просыпаться ни одному. Но если уж всё-таки просыпаться, то тут есть куча вариантов (чтобы, как Вы говорите, у одиночки "крыша не съехала"). Во-первых, просыпаться можно по двое (весь срок бодрствования находясь вдвоём). Во-вторых, можно просыпаться так, чтобы некоторое время находиться вдвоём (второй только что проснулся на трое суток, а первый уже 66 часов бодрствует и, передав первому вахту, через 6 часов уйдёт в очередной цикл сна, а там, ещё через 60 часов, второй встретится с третьим и т. д.). В-третьих, во время бодрствования нужно проводить сеансы связи с Землёй, разбирать свою почту, отвечать на письма, давать интервью. И ещё куча всего того, что не даст "съехать крыше". Только не надо говорить, что всё то же самое можно применить и для случая, когда все бодрствуют! То, что хорошо для преодоления одиночества, совсем не подходит для преодоления накапливающейся взаимной неприязни в коллективе.

Возможно, кстати, что, как это почти всегда и бывает, истина где-то посередине. Посередние между полным бодрствованием и полным сном. Возможно также, наиболее оптимальный микроклимат в коллективе сложится и при каких-то более необычных сочетаниях фаз сна и бодрствования членов коллектива. Возможно даже, что это сочетание будет разным для того или иного конкретного набора претендентов и что его (сочетание) необходимо гибко корректировать в процессе развития ситуации на борту.

Однако недооценивать как полезность длительного сна для нормализации взаимоотношений в коллективе космонавтов, так и саму возможность нарушения этих взаимоотношений в течении такого длительного изолированного полёта не стоит! :)Очень и очень обидно будет потерять экспедицию или хотя бы часть её результатов из-за такой недооценки! Да я, честно говоря, и не думаю, что те, кому это положено по должности, это недооценивают. Я даже думал, что стоит мне написать об этом, как кто-то (из приближённых к тем, кому это положено по должности сразу ответит как-нибудь типа "ё-моё, да мы уже давно разработали программу полёта, которая всё это учитывает!"

[Agent]

Во, нашел. Это не спячка, как таковая. Про нее я еще гдето читал... бум искать

Сам эксперимент проходил следующим образом. Подопытных мышей поместили в герметичную камеру, заполненную воздухом с примесью небольшого количества сернистого водорода. Этот газ, H2S, подавляет активность цитохрома С-оксидазы, фермента, который участвует в переносе электронов в биохимических реакциях, связанных с процессом дыхания. В больших количествах этот газ безусловно смертелен, однако в малых дозах он только частично отключает этот фермент, работа которого восстанавливается после удаления сероводорода из вдыхаемого воздуха. Доктор Рот и его коллеги рассчитывали подобрать такие концентрации сероводорода, которые могли бы многократно замедлять темп жизненных процессов подопытных животных и при этом не наносить ущерба их здоровью.

Эти ожидания полностью оправдались. Камеру, где находились мыши, заполнили воздухом с добавкой 0,008% H2S. Уже через пять минут они стали вдыхать вдвое меньше кислорода и выделять на 60% меньше углекислого газа по сравнения со своим обычным состоянием. При этом они полностью перестали двигаться и реагировать на внешние раздражители, иначе говоря, впали в нечто вроде летаргии. После этого экспериментаторы стали охлаждать воздух в камере и постепенно снизили его температуру с 25 градусов Цельсия до 13 градусов. Примерно через пять часов после начала эксперимента интенсивность метаболизма животных упала в десять раз и оставалась такой вплоть до его конца. Средняя температура тела мышей снизилась с 37 градусов до 15 градусов и поэтому всего лишь на два градуса превысила температуру окружающей среды (у некоторых мышей она упала даже больше). К концу опыта мыши делали менее десяти вдохов и выдохов в минуту - против ста двадцати в нормальных условиях. Не будет преувеличением сказать, что они впали в состояние подлинного анабиоза, куда более глубокого подавления всех жизненных функций, нежели то, которое наблюдается во время зимней спячки медведей, енотов, барсуков и сусликов.

В общей сложности мыши пробыли в таком неестественном состоянии шесть часов, что в перерасчете на продолжительность человеческой жизни эквивалентно десяти суткам. Затем камеру заполнили чистым воздухом, температуру которого постепенно вновь довели до 25 градусов. Через 2-3 часа животные начали нормально дышать и двигаться, температура их тела полностью восстановилась, а впоследствии они успешно прошли все положенные поведенческие тесты. В общем, мышки не только совершенно ожили, но и никак не пострадали от временной искусственной гибернации.

По приматам (то есть нас

Кэтрин Даусманн (Kathrin H. Dausmann) и её коллеги из германского университета Филиппс (Philipps-Universitat Marburg) обнаружили первое доказательство "зимней спячки" среди приматов.

Кавычки тут уместны, так как речь идёт о впадении животного в состояние спячки, или гибернации при температуре воздуха порядка 30 градусов Цельсия выше нуля, да ещё там, где и зимы-то настоящей быть не может — в тропиках.

Сенсацию преподнесли толстохвостые карликовые лемуры Мадагаскара.

Оказывается, до сих пор биологи не так уж хорошо приглядывали за ними (на воле, имеется в виду). А эти животные впадают в спячку на семь месяцев в году.

По резкому замедлению обмена веществ эта спячка подобна той, что мы наблюдаем у других животных (медведей), однако есть и существенное отличие.

Лемуры не занимаются терморегуляцией температуры тела в этот период, полагаясь на тёплый климат и защитные свойства своего убежища.

При этом температура спящего лемура может колебаться, по воле обстоятельств, на величину до 20 градусов за день. Что не мешает им глубоко спать.

Работа Даусманн, таким образом, принесла сразу несколько открытий — первое физиологическое подтверждение длительной спячки у тропических млекопитающих, первое доказательство спячки у приматов и исключение низкой температуры тела из определения гибернации.

Вот еще

Американские учёные из университета Аляски (University of Alaska) начали комплексное изучение арктических сусликов, чтобы выяснить, как им удаётся зимовать, в течение восьми месяцев поддерживая очень низкую температуру тела — минус три градуса по Цельсию.

Если удастся осмыслить эту необычную способность сусликов, в различных областях откроются небывалые перспективы, начиная от долговременного хранения донорских органов и заканчивая новыми технологиями для покорителей космоса.

Арктический суслик, которого жители Аляски называют "sik-sik", в конце августа залезает в глубокую нору, где восемь месяцев проводит в спячке, просыпаясь на несколько часов раз в три недели. Всё это время суслику удаётся каким-то образом переохлаждать свою кровь.

Профессор Генри Донахью (Henry J. Donahue) из медицинского колледжа университета Пенсильвании (Penn State University College of Medicine) вместе со своим однофамильцем Сетом Донахью (Seth Donahue) из Мичиганского технологического университета (Michigan Technological University) проанализировали образцы крови чёрных медведей, пытаясь понять, почему их кости не разрушаются во время зимней спячки.

Европейское космическое агентство (European Space Agency) работает в этом направлении.

По его заказу ряд европейских учёных из разных университетов занимается изучением гибернации и способов введения в такое состояние людей.

Один из таких учёных — Марко Биджиоджера (Marco Biggiogera) из итальянского университета Павии (Universita di Pavia).

Недавно он и его коллеги подобрали вещество под названием DADLE (в чём-то сходное по структуре с опиумом), которое оказывает на субклеточные процессы удивительное действие.

Хорошо медведям — их сон запрограммирован генами, но что делать с людьми? Вводить им специальный препарат и заставлять их "спать" не просто как мы спим, с изменением ритмов мозга, но спать на клеточном уровне.

Оказалось, DADLE резко замедляет копирование генетического материала и процессы считывания кода — что является ключом к синтезу белков и жизни клетки.

В результате клетка переходит в состояние глубокого сна с замедлением собственного обмена веществ.

Процесс этот обратимый и не имеет, насколько сейчас видно, побочных эффектов.

Пока итальянские биологи "плотно" работали с клеточными культурами, но недавно перешли на крыс.

Резюмируя - работы иут полным ходом. Лет за 10-20 задачу расколят.

[ChiefPilot]

Анабиоз - это круто.
Недавно читал, что мышей уже научили спать. Как сурки это делают.
Медведи тоже это умеют. Не слыхал, что по весне они атрофированы Знач и человека можно.

ЗЫ: главное не спать, а замедлять метаболизм. Это прямо влияет на еду, воду и прочее СЖО. Обьем роли не играет. Вернее решаеться проще другими средствами - надувными модулями к примеру.

ИМХО, замедление метаболизма ни к чему не приведет, ибо непонятно как замедлять метаболизм миллиардов бактерий и прочих микроорганизмов, живущих в человеке.

Если этого не сделать, то через месяц сна экипаж покроется плесенью и протухнет.

Нет-нет, искусственно замедлять метаболизм вовсе назачем! Это, наверное, тема завтрашнего дня. А сегодня достаточно и естественного замедления, которое даёт сон (хотя бы за счёт того, что снижается двигательная активность). Это не главное. Главное здесь то, что в спящем состоянии человеческой особи требуется гораздо меньший объём для транспортировки, который при этом, не смотря на его малость, гарантирует тем не менее её как физическое, так и психическое здоровье! А то, что она в таком состоянии меньше кушает (как питательных веществ, так и окислителя для них это дополнительный бонус.