چرا خواب زمستانی در فضا ممکن است برای انسان‌ها ممکن نباشد
ایوینگ دلش می‌خواست تمام طول مسافرت یک نفری خود بیدار بماند. میل داشت تمام آن مدت را کتاب بخواند، موسیقی گوش کند، فکر اینکه او تقریبا” یکسال از عمر خود را در خواب گذرانده، برایش چندش‌آور بود، تمام آن وقت را تلف کرده بود!
ولی آن فرصت دیگر برنمی‌گشت. هم میهنانش در ارتباطی که با او برقرار کرده بودند به او گفته بودند:
” شما از ارتفاع ۱۶ Parsec در فضا عبور می‌کنید، ایوینگ، هیچکس نمی‌تواند تمام آن مدت را بیدار بماند و زنده باشد و ما شما را زنده می‌خواهیم. ”
اینها بخشی از مقدمه کتاب علمی تخیلی سفر به سیارات ناشناخته، نوشته رابرت سیلوربرگ هستند که در آن مثل بسیاری از آثار دیگر اشاره شده که در مسیرهای طولانی سفرهای فضایی با خواباندن یا به خواب زمستانی بردن فضانوردان می‌توان شرایط را برای آنها ساده کرد یا اینکه مصرف غذا و اکسیژن آنها را به حداقل رساند.
در پایان سفر می‌بینیم که مراحل بیداری خیلی به سرعت تمام می‌شوند و یا یک تزریق و با بیرون آمدن فضانورد از محفظه مخصوص، بعد از چند دقیقه کرختی، شخص زندگی عادی را از سر می‌گیرد. اما آیا چنین چیزی واقعا ممکن است؟
فرستادن انسان‌ها به هر نقطه‌ای در فضا فراتر از ماه، تدارکات سلامت، غذا و روان‌شناسی را در تنگناها و چالش‌هایی می‌برد.
راه حل اصلی این مشکلات در داستان‌های علمی تخیلی این است که مسافران به خواب زمستانی ببریم. در این حالت آسودگی، متابولیسم کاهش می‌یابد و ذهن از کسالت انتظار برای ساعات بی‌پایان در امان می‌ماند.
برخلاف سفرهای سریع‌تر از نور و یا استفاده از کرم‌چاله‌ها، که چیزهایی هستند که فعلا از سطح فناوری ما خیلی دور هستند، فرض قرار دادن فضانوردان در حالت خواب زمستانی به نظر می‌رسد که چیز تقریبا در دسترسی باشد. به اندازه‌ای که حتی آژانس فضایی اروپا به طور جدی به بررسی آن است.
اما مطالعه جدید توسط سه محقق از شیلی همین خوبا زمستانی هم ممکن است، انجام‌پذیر نباشد.
روبرتو اف. نسپولو و کارلوس مجیاس از مؤسسه هزاره برای زیست‌شناسی یکپارچه و فرانسیسکو بوزینوویچ از دانشگاه شیلی تصمیم گرفتند تا رابطه بین توده بدن و مصرف انرژی در حیواناتی که در خواب زمستانی هستند را کشف کنند.
آنها مشخص کردند که حداقل میزان متابولیسمی که به سلول‌ها اجازه می‌دهد در شرایط سرد و کم اکسیژن تاب بیاورند، چه میزان می‌تواند باشد.
مشخص شد که در جانداران نسبتاً سنگینی مانند ما، میزان صرفه‌جویی در انرژی با خواب زمستانی، ناچیز است.
کلمه خواب زمستانی اغلب تصاویری از یک خرس را به ذهنمان متبادر می‌کند که برای یک استراحت طولانی زمستانی در لانه‌ای پنهان شده است.
گرچه خرس‌ها برای چندین ماه طولانی و سرد خاموش می‌شوند، خواب آنها به خواب زمستانی واقعی در میان موجودات کوچکتر مانند سنجاب‌ها و خفاش‌ها شبیه نیست.
در جانداران کوچک دمای بدن به شدت کاهش می‌یابد، متابولیسم کاهش می‌یابد و ضربان قلب و تنفس کند می‌شود. این فرآیند می‌تواند در برخی موارد مصرف انرژی را تا 98 درصد کاهش دهد و دیگر آنها نیازی نباشد که برای شکار یا جستجوی غذا تلاشی کنند. اما در یک خرس در خواب زمستانی همچنان یک چهار کل چربی حیوان مصرف می‌شود.
در انسان‌ها در حالت عادی نیاز به انرژی چیزی حدود 12 هزار کیلوژول است. اگر فرض کنیم انسانی را به خواب زمستانی ببریم، این میزان نیاز به انرژی معادل چند صد کیلوژول می‌شود. این انرژی باید از منابع چربی او گرفته شود.
پس گردشگر فضایی بی‌باک ما که در رختخواب مخصوص خود قرار دارد، روزانه بیش از شش گرم چربی از دست می‌دهد. در طول یک سال، این وزن به حدود دو کیلوگرم می‌رسد.
چنین کاری برای مسافرت تا قمرهای مشتری ممکن است، چیز بدی نباشد. اما اگر بخواهیم سفر را طولانی‌تر کنیم و فضانوردی را بخواهیم چند دهه در خواب زمستانی قرار بدهیم، چه؟ در این صورت او باید چند صد کیلوگرم چربی بسوزاند. یا اینکه به صورت متناوب بیدار شود و میزان کالری مورد نیاز خود را دریافت کند که با خواب زمستانی منافات دارد.
پس دست‌کم سناریوهای علمی تخیلی کنونی ممکن نیستند. مگر اینکه فرض کنیم فضانورد را از راه رگ یا کاتتر روده‌ای تغذیه مختصر و دقیقی بکنیم که بیشتر مناسب دوره‌های کوتاه تعذیه است.
دقیقا به همین خاطر است که پستاندارانی به اندازه ما یا بزرگ‌تر از ما، به ندرت در طبیعت از مکانیسم خواب زمستانی استفاده می‌کنند.
پس به خاطر اینکه حتی در حالت خواب زمستانی نیاز به انرژی ما زیاد پایین نمی‌آید، این راه حل عملا چندان مناسب نیست. به همین دلیل است که خرس‌ها به همان روشی که حیوانات کوچکتر خواب زمستانی می‌کنند، زمستان را سر نمی‌کنند.
ضمن اینکه در خواب زمستانی انواع مشکلات مانع مشکلات قبلی و تنفس و نیز تحلیل عضلات و جمود مفاصل کاملا قابل پیشبینی هستند.
مجبور کردن انسان‌ها به خواب زمستانی ارزش این همه زحمت را ندارد! دست‌کم باید سناریوهای علمی تخیلی منطقی‌تری پیدا کنیم. یکی از سناریوهای فعلی این است که به جای انسان‌های بالغ، سلول‌های تخم باور شده انسان را منجمد کنیم و در فاصله زمانی مناسب آنها را از انجماد در بیاوریم، وارد رحم‌های مصنوعی کنیم و با روبات‌ها آموزش بدهیم تا تبدیل به نسل فاتح فضا بشوند!
