यदि अंतरिक्ष यात्री लंबी यात्रा पर हाइबरनेट करते हैं, तो उन्हें छोटे अंतरिक्ष यान की आवश्यकता होगी
हमारी अंतरिक्ष-यात्रा की योजनाओं में हाइबरनेशन की कमी है। फिल्मों और किताबों में, अंतरिक्ष यात्री नियमित रूप से हाइबरनेशन-या स्टेसिस, या क्रायोजेनिक स्लीप, या सस्पेंडेड एनिमेशन, या ऐसा कुछ-में और बाहर आते हैं। अगर हम कभी किसी प्रकार के हाइबरनेशन का पता लगाते हैं, तो क्या हम छोटे अंतरिक्ष यान के साथ इसका लाभ उठा सकते हैं?
यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) उस प्रश्न का उत्तर देने के लिए काम कर रही है।
ईएसए के पास मानव हाइबरनेशन पर काम करने वाली 'विषय टीम' है। विषय टीम की छत्रछाया में काम कर रही है उन्नत अवधारणा टीम , जो उन विचारों और प्रौद्योगिकियों का अध्ययन करता है जो ईएसए के अंतरिक्ष-प्रयास प्रयासों के लिए दीर्घकालिक महत्व के हैं। यह एक थिंक टैंक की तरह है जो बहु-विषयक अनुसंधान का समर्थन करता है।
यदि हम एक ऐसा भविष्य चाहते हैं जहां अन्य ग्रहों या संभवतः अन्य सौर मंडलों के लिए क्रू मिशन एक वास्तविकता है, तो मानव हाइबरनेशन इसका एक हिस्सा होगा। या तो वह, या एक बहु-पीढ़ी का तारा-जहाज , इसके सभी संसाधन-भूखे मापदंडों के साथ।
ईएसए का कहना है कि उन्होंने 'मानव अंतरिक्ष यान के लिए गेम-चेंजिंग तकनीक के रूप में टॉरपोर और हाइबरनेशन के नियंत्रित उपयोग की पहचान की है।' वे यह भी अनुमान लगाते हैं कि लंबी अंतरिक्ष यात्रा पर अंतरिक्ष यात्रियों की चयापचय दर को कम करने से न केवल हवा, पानी और भोजन का संरक्षण हो सकता है, बल्कि विकिरण क्षति के लिए उनकी संवेदनशीलता भी कम हो सकती है।
ईएसए उनका उपयोग कर रहा है समवर्ती डिजाइन सुविधा (सीडीएफ), एक मल्टीमीडिया सुविधा है जो उनकी अलग-अलग टीमों को एक साथ काम करने की अनुमति देती है, ताकि पास के ग्रह, संभावित मंगल की यात्रा के लिए मानव हाइबरनेशन की जांच की जा सके। टीम के सदस्यों ने पांच साल के मंगल मिशन के लिए वर्तमान अंतरिक्ष यात्रा तकनीक का जायजा लिया, जो छह अंतरिक्ष यात्रियों को लाल ग्रह और वापस भेजता है। यह पहली बार है जब उन्होंने मिशन डिजाइन पर हाइबरनेशन के प्रभाव का अध्ययन किया है।
सीडीएफ के रॉबिन बिस्ब्रोक टिप्पणी करते हैं, 'हमने अंतरिक्ष यान की वास्तुकला, इसकी रसद, विकिरण के खिलाफ सुरक्षा, बिजली की खपत और समग्र मिशन डिजाइन को समायोजित करने पर काम किया।'
सोचने के लिए बहुत कुछ है। विभिन्न विज्ञान-कथा फिल्मों और पुस्तकों ने मानव हाइबरनेशन की खोज की है, इसलिए हम में से अधिकांश कई मुद्दों का नाम दे सकते हैं। क्या मनोवैज्ञानिक प्रभाव होंगे? एक सप्ताह, एक महीने, एक वर्ष, और उससे भी अधिक समय तक हाइबरनेट करना और फिर अंतरिक्ष में कहीं बाहर जागना निश्चित रूप से चौंकाने वाला होगा। एक इंसान इसके लिए कैसे तैयारी कर सकता है?
और सुरक्षा के बारे में क्या? विज्ञान-कथा उन लोगों से भरी पड़ी है जो हाइबरनेशन से बहुत जल्दी या बहुत देर से जागते हैं। कमजोर और कंपकंपी, या शायद ठंडे पसीने में ढके हुए, कई नायक गलत समय पर जाग गए हैं, और एक खराब हाइबरनेशन सिस्टम द्वारा उनके जीवन को उल्टा पाया है।
लेकिन पहले चीजें पहले।
हाइबरनेशन तकनीक, अगर हम इसे विकसित कर सकते हैं, तो अंतरिक्ष यान के डिजाइन को कैसे प्रभावित करेगा?
'हमने देखा कि कैसे एक अंतरिक्ष यात्री टीम को हाइबरनेशन में रखा जा सकता है, आपात स्थिति के मामले में क्या करना है, मानव सुरक्षा को कैसे संभालना है और यहां तक कि टीम के मनोविज्ञान पर हाइबरनेशन का क्या प्रभाव पड़ेगा। अंत में हमने आवास वास्तुकला का एक प्रारंभिक स्केच बनाया और 20 वर्षों के भीतर मनुष्यों को मंगल ग्रह पर हाइबरनेट करने के लिए एक मान्य दृष्टिकोण प्राप्त करने के लिए एक रोडमैप बनाया,' बिस्ब्रोक ने कहा।
संभवत: सबसे पहली बात जो ध्यान देने योग्य है वह है आवास मॉड्यूल का आकार। एक हाइबरनेटिंग क्रू एक जागृत चालक दल की तुलना में बहुत छोटे हब मॉड्यूल का उपयोग कर सकता है, जैसा कि यह चित्र दिखाता है।
अपने हाइबरनेशन-आधारित समकक्ष की तुलना में एक चालक दल के मंगल मिशन के लिए एक संदर्भ आवास मॉड्यूल। छवि क्रेडिट: नासा
प्रारंभिक अध्ययन से पता चला है कि अंतरिक्ष यान के द्रव्यमान को एक तिहाई कम किया जा सकता है। चालक दल छोटे पॉड्स में हाइबरनेट करेगा जो जागते समय चालक दल के लिए केबिन के रूप में दोगुना होगा। उपभोग्य सामग्रियों को हटाने से कई टन द्रव्यमान को समाप्त करने में मदद मिलेगी।
हाइबरनेशन मॉड्यूल के माध्यम से एक क्रॉस-सेक्शन व्यक्तिगत क्वार्टर दिखा रहा है जो क्रूज चरण के दौरान हाइबरनेशन पॉड के रूप में दोगुना हो जाएगा। नरम-खोल वाले पॉड्स में अलग-अलग थर्मल नियंत्रण और लचीला इन्सुलेशन होगा, जिसमें एक पंखे के साथ हवा को प्रसारित करने और आर्द्रता को नियंत्रित करने के लिए जब हाइबरनेशन के दौरान तापमान कम हो जाता है, तो संक्षेपण को रोकने के लिए। पॉड्स को विकिरण से भी अच्छी तरह से परिरक्षित किया जाएगा। (1) निजी क्रू क्वार्टर, (8) लाइफ सपोर्ट सिस्टम और स्टोवेज, (10) सर्कुलेशन स्पेस। छवि क्रेडिट: ईएसए
अध्ययन ने मंगल ग्रह पर 180 दिन के क्रूज को देखा। अंतरिक्ष यात्रियों को मिशन से पहले अतिरिक्त शरीर में वसा डालना होगा, और एक दवा उनके हाइबरनेशन, या टॉरपोर को प्रेरित करेगी। वे अपने अंधेरे, ठंडे पॉड्स के अंदर हाइबरनेट करेंगे, और जब वे जागेंगे तो 21 दिन की रिकवरी अवधि होगी।
लंबी अंतरिक्ष उड़ानों पर अंतरिक्ष यात्रियों का सामना करने वाले सबसे प्रसिद्ध खतरों में से एक विकिरण है। उच्च-ऊर्जा कण अंतरिक्ष में प्रचुर मात्रा में होते हैं, और चालक दल की रक्षा करना एक प्राथमिक चिंता है। लेकिन क्योंकि चालक दल के सदस्य एक स्थान पर हाइबरनेट कर रहे होंगे, इससे सुरक्षा डिजाइन करना आसान हो जाता है। पानी के कंटेनर जैसे परिरक्षण, फली के चारों ओर बनाया जा सकता है।
हाइबरनेशन मॉड्यूल के कार्यात्मक क्षेत्र: (1) निजी क्रू क्वार्टर, (2) व्यायाम, (3) स्वच्छता और अपशिष्ट, (4) डाइनिंग और वार्डरूम, (5) वर्कस्टेशन, (6) गैली और भोजन, (7) चिकित्सा आपूर्ति , (8) लाइफ सपोर्ट सिस्टम और स्टोरेज, (9) परिचालन और रखरखाव की आपूर्ति। सामान्य तौर पर, आवास को रहने योग्य खंडों के दो क्षेत्रों में विभाजित किया जाता है: चालक दल के क्वार्टर जो पूरे मिशन अवधि के दौरान उपयोग किए जाते हैं, और वार्डरूम और वर्कस्टेशन, भोजन तैयार करने और खाने, अपशिष्ट संग्रह और स्वच्छता, व्यायाम, चिकित्सा, परिचालन और के लिए वॉल्यूम। रखरखाव के उद्देश्य जो केवल उस समय के दौरान उपयोग किए जाते हैं जब चालक दल जाग और सक्रिय होता है। छवि क्रेडिट: ईएसए
अंतरिक्ष में मानव हाइबरनेशन के पीछे मूल धारणा पशु हाइबरनेशन के आसपास बनी है। जानवरों के साम्राज्य में दो प्रकार के हाइबरनेटर्स होते हैं: बाध्य हाइबरनेटर्स जो सालाना हाइबरनेट करते हैं, तापमान या परिस्थितियों से कोई फर्क नहीं पड़ता; और वैकल्पिक हाइबरनेटर्स जो पर्यावरण में तनावों की प्रतिक्रिया के रूप में हाइबरनेट करते हैं। भालू, मार्सुपियल्स, चमगादड़, कुछ कृन्तकों और कुछ गिलहरियों सहित कई प्रकार के जानवर हाइबरनेट करते हैं।
'थोड़ी देर के लिए अब हाइबरनेशन को एक के रूप में प्रस्तावित किया गया है' मानव अंतरिक्ष यात्रा के लिए गेम-चेंजिंग टूल , 'साइस्पेस टीम लीडर जेनिफर न्गो-एनह बताते हैं। 'अगर हम एक अंतरिक्ष यात्री की बुनियादी चयापचय दर को 75% तक कम करने में सक्षम थे - कुछ भालू जैसे बड़े हाइबरनेटिंग जानवरों के साथ हम प्रकृति में जो देख सकते हैं उसके समान - हम लंबी अवधि के अन्वेषण मिशन बनाने, पर्याप्त द्रव्यमान और लागत बचत के साथ समाप्त हो सकते हैं अधिक व्यवहार्य। ”
हालांकि, यह अभी भी एक बड़ा है। भालू हाइबरनेशन अभी भी कुछ रहस्यमय है। वे हाइबरनेट करते समय अपने प्रोटीन और अपने मूत्र का पुनर्चक्रण करते हैं। और वे हड्डी के द्रव्यमान को खोए बिना 7 महीने तक हाइबरनेट कर सकते हैं। अन्य हाइबरनेटिंग जानवर अधिक विशिष्ट तापमान और हृदय गति की अवधि के साथ अपने टारपोर को बाधित करते हैं जिसे यूथर्मिक उत्तेजना कहा जाता है। यह सब मनुष्यों में कैसे प्रबंधित किया जाएगा, एक ऐसी प्रजाति जो स्वाभाविक रूप से हाइबरनेट नहीं करती है, अज्ञात है।
हालांकि मानव हाइबरनेशन के लिए कुछ आधार है, और यह आधुनिक चिकित्सा से आता है।
'और अंतरिक्ष यात्रियों को लंबी अवधि के हाइबरनेशन में डालने का मूल विचार वास्तव में इतना पागल नहीं है: एक व्यापक रूप से तुलनीय विधि का परीक्षण किया गया है और गंभीर देखभाल आघात के रोगियों में चिकित्सा के रूप में लागू किया गया है और जो दो दशकों से अधिक समय से प्रमुख सर्जरी से गुजर रहे हैं,' कहा हुआ न्गो-अन्ह। 'अधिकांश प्रमुख चिकित्सा केंद्रों में रोगियों में हाइपोथर्मिया को प्रेरित करने के लिए प्रोटोकॉल होते हैं ताकि मूल रूप से समय हासिल करने के लिए उनके चयापचय को कम किया जा सके, रोगियों को बेहतर आकार में रखा जा सके।'
इसलिए शोधकर्ता खरोंच से शुरू नहीं कर रहे हैं। उनके पास कम से कम एक शुरुआती बिंदु है, जो कि इस प्रकार के थिंक टैंक के बारे में है।
'हमारा लक्ष्य है भविष्य में इस पर निर्माण करें , मस्तिष्क पथों पर शोध करके जो हाइबरनेशन की शुरुआत के दौरान सक्रिय या अवरुद्ध होते हैं, जानवरों से शुरू होकर लोगों तक जाते हैं,' Ngo-Anh ने निष्कर्ष निकाला।
अधिक:
- प्रेस विज्ञप्ति: हाइबरनेटिंग अंतरिक्ष यात्रियों को छोटे अंतरिक्ष यान की आवश्यकता होगी
- यह: उन्नत अवधारणा टीम; बायोइंजीनियरिंग: हाइबरनेशन
- जेएसटीओआर दैनिक: हाइबरनेशन के रहस्य