Önümüzdeki on beş yıl içinde NASA, Çin uzay ajansları ve SpaceX, uzay araştırmalarında yeni bir adım atacak ve Mars’a ilk insanlı uzay görevlerini gönderecek. Ancak bu plan, bizi “Kızıl Gezegen”den ayıran mesafe de dahil olmak üzere pek çok zorlukla karşı karşıyadır. Mars ve Dünya’nın birbirine en yakın olduğu muhalefet sırasında bile mesafe yaklaşık 55 milyon kilometredir. Kimyasal roketler gibi geleneksel tahrik sistemlerini kullanan Mars’a yolculuk altı ila dokuz ay sürebilir, bu da gezegenin yüzeyindeki operasyonlar da dahil olmak üzere yaklaşık üç yıllık bir görev süresiyle sonuçlanır.
Mikro yerçekiminde bu kadar uzun süreler, güneş ve kozmik radyasyona maruz kalma da dahil olmak üzere insan vücudu için bir takım zorluklara neden olur. Bu sorunu çözmek için NASA, halihazırda geçiş süresini kısaltma ve mürettebatın yolculuğun çoğunda uyumasına olanak tanıyan hazırda bekletme teknolojileri geliştirme olasılığını araştırıyor. NASA’nın NIAC programı, Kaliforniya biyoteknoloji firması Fauna Bio Inc. tarafından geliştirilen bir kış uykusu yöntemi olan İnsanlarda Uzay Sağlığı için Hayvanlarda Torpor Çalışması (STASH) projesini tanıttı.
İnsan sağlığına yönelik yeni ilaçlar geliştirmek amacıyla memelilerin özelliklerini inceleyen biyoteknoloji alanları bulunmaktadır. Bu yönlerden biri, kış uykusuna yatan memelilerin fenotiplerinin incelenmesi ve bunların mürettebatın sağlığına yönelik riskleri azaltmak için uzay araştırmaları alanında uygulanmasıdır. Uzayda uzun süre kalmak özel zorluklar doğuruyor ve NASA’nın İkiz Çalışması da dahil olmak üzere ISS üzerinde yapılan çalışmalar, mikro yerçekiminin insan vücudu üzerindeki etkilerini değerlendiriyor. Sonuçları arasında: kas atrofisi, kemik dokusunun zayıflaması, organlar, görme, kardiyovasküler sistem ve sinir sistemi üzerindeki olumsuz etkiler. Ayrıca uzay seferlerine tedarik sağlanması birkaç ay sürecek.
Bu sorunlara bir çözüm, uzay yolculuğu sırasında mürettebatın hazırda bekletme modunu kullanması olabilir. Bu yaklaşım, mürettebatın Mars’a vardıklarında sağlıklı bir durumda olmasını ve gezegenin yüzeyinde bir görevi yürütmeye hazır olmasını sağlayabilir. Colorado Boulder Üniversitesi’ndeki BioServe Uzay Teknolojileri ile işbirliği içinde geliştirilen STASH Projesi, ISS’de kullanılacak bir kış uykusu laboratuvarıdır. Deney, kemirgenlerin tutulacağı ve kış uykusuna yatmayı sağlamak için ortam sıcaklığının 4°C’ye düşürüleceği iki odayı içeriyor.
Sistem aynı zamanda hayvanların metabolizmasını gerçek zamanlı olarak ölçen, oksijen tüketimini, vücut ısısını ve kalp atış hızını izleyen cihazlarla da donatılacak. STASH projesinin kısa vadeli hedeflerinden biri, kas ve kemik kaybına karşı koruma yeteneğinin değerlendirilmesi de dahil olmak üzere, mikro yerçekimi kış uykusunun arkasındaki bilimi incelemektir.
Orta vadeli hedefler arasında, uzay görevi mürettebatının uzun yolculuklarda sağlıklı kalmasına yardımcı olabilecek biyoaktif moleküllerin test edilmesi yer alıyor. Gelecekte, hazırda bekletme sistemi gelecekteki mürettebatlı uzay görevleri için önemli bir araç haline gelebilir. Sistem, hayvanların metabolizmasını, oksijen tüketimini, vücut ısısını ve kalp atış hızını gerçek zamanlı olarak izleyebilen gelişmiş cihazlarla donatılacak. Geliştiricileri, hazırda bekletme alanındaki araştırmacılar kendilerine çeşitli hedefler belirlediler.
Başlangıçta bu, vücudu kemik ve kas kütlesi kaybından ne kadar etkili bir şekilde koruduğunu belirlemek için mikro yerçekimindeki kış uykusunun bilimsel temelinin araştırılmasıdır. Daha uzun vadeli bir bakış açısı, hazırda bekletme modunun genetik belirtilerini taklit edebilen biyoaktif molekülleri test etmek ve yapay hazırda bekletme modunu tetikleyecek yöntemleri değerlendirmektir. Ekip son olarak derin uzayda uygulanabilecek hazırda bekletme teknolojisi geliştirmeyi planlıyor.
Proje lideri Kharkov Sprenger ve meslektaşlarının belirttiği gibi, hazırda bekletme modunun anlaşılması ve uzay uçuşu potansiyeli henüz tamamlanmadı. Şu anda uzay ortamında hibernasyon üzerine araştırma yapabilecek bir altyapı bulunmuyor ve mikro yerçekiminde hibernasyon henüz detaylı olarak incelenmiyor. STASH projesi, uzun süreli uzay görevleri için gelecekteki araştırma ve hazırda bekletme sistemlerinin geliştirilmesinin temelini oluşturacak bu yolda ilk adım olacak.
Projenin ilk aşamasını geliştirmek için finansman alan bilim insanları ekibi, ilk engelleri aşmaya hazırlanıyor. Proje katılımcılarının da belirttiği gibi, STASH hazırda bekletme sistemi kullanılarak yürütülen araştırma, hazırda bekletme modunun uzaydaki astronotların sağlığını koruma potansiyeli hakkında temel bilgilerin elde edilmesine yönelik önemli bir ilk adım olacaktır. Bu bilgi, uzun vadeli gezegenler arası görevlerde kış uykusuna yatabilen astronotları destekleyebilecek ilaçların ve gelecekteki altyapının geliştirilmesi için faydalı olacaktır.
