В близките 15 години NASA, Китайската космическа агенция и SpaceX ще предприемат поредната крачка в изследването на космоса – изпращане на космически мисии с екипаж до Марс. Но този план се сблъсква с множество предизвикателства, в това число с разстоянието, което ни разделя от Червената планета. Даже по време когато Земята и Марс са най-приближени една спрямо друга разстоянието е 55 млн км. С използване на сегашните космически кораби пътешествието до Марс ще отнеме от 6 до 9 месеца, а времето на самата мисия, включително и пребиваването на повърхността на планетата ще е около три години.
Такова продължително време за пребиваване в условия на микрогравитация създава редица проблеми за човешкия организъм, включително въздействие на слънчевото и космическото лъчение. За решаване на този въпрос NASA изучава възможността за хибернация, позволяваща на екипажа да проспи по-голямата част от пътуването. Проектът Studying Torpor in Animals for Space-health in Humans (STASH) представлява метод за хибернация, разработен от специалистите на калифорнийската биотехнологична компания Fauna Bio Inc.
Съществуват области в биотехнологиите, които изучават особеностите на млекопитаещите с цел разработка на нови лекарства за човека. Едно от тези направления е изучаването на фенотипите на зимуващите млекопитаещи и тяхното приложение в космическите изследвания, за да се намалят рисковете за здравето на екипажа. Продължителното пребиваване в космоса създава особени проблеми и изследвания на МКС позволяват да се оцени влиянието на микрогравитацията върху човешкия организъм. Сред последствията са мускулна атрофия, отслабване на костната тъкан, отрицателно влияние върху зрението, сърдечно-съдовата и нервната системи.
Решението на тези проблеми може да се окаже използването на хибернация по време на космическите полети. Подобен подход ще гарантира, че при пристигането до Марс екипажът ще е в добро здраве и готов за мисия на повърхността на планетата. Проектът STASH, разработван заедно с BioServe Space Technologies представлява лаборатория по хибернация, която ще се използва на Международната космическа станция. Експериментът включва две камери, в които ще се намират гризачи, а температурата на околната среда ще бъде намалена до 4 градуса по Целзий.
Системата ще бъде снабдена със сензори, които в реално време ще измерват обмяната на веществата на животните, като контролира тяхното потребление на кислород, температурата на тялото и сърдечния ритъм. Една от краткосрочните цели на проекта STASH е изучаването на научните аспекти на хибернацията в условия на микрогравитация, включително оценка на неговите способности да защитава от загуба на мускулна и костна маса.
Средносрочните задачи включват тестване на биоактивните молекули, които могат да помогнат на екипажа на космическите мисии да запази здравето си при продължителни полети. В перспектива системата за хибернация може да се превърне в ключов инструмент за бъдещите пилотируеми мисии. Системата ще бъде снабдена със съвременни прибори за мониторинг на обмяната на веществата, потреблението на кислород и сърдечния ритъм на животните в реално време. Нейните разработчици си поставят няколко цели.
Поначало това е изследване на научните основи на хибернацията в условия на микрогравитация, за да се определи доколко тя може да зашити организма от загуба на костна и мускулна маса. По-далечна перспектива е проверката на биоактивните молекули, способни да имитират генетична проява на хибернация и оценка на методите за предизвикване на изкуствена хибернация. Планът е учените да разработят технология за хибернация, която може да бъде използвана в дълбокия космос.
Както отбелязват изследователите, разбирането на хибернацията и нейния потенциал за космическите полети е непълно. Сега не съществува инфраструктура, способна да проведе изследвания на хибернацията в космическа среда, а хибернацията в условията на микрогравитация все още не е детайлно изследвана. Проектът STASH ще е първата стъпка, която ще позволи да се постави основата за бъдещите изследвания и разработки на системи за дълги космически мисии.