Phi hành gia & chuyện “NGỦ ĐÔNG”?

    Để đưa con người đi ra ngoài không gian sâu thẳm trong cuộc hành trình dài ngày, các Nhà Khoa học phải tìm ra phương pháp tốt nhất để giải quyết những rào cản, trong đó có cả việc bớt ăn, bớt bài tiết, bớt nhìn và bớt suy nghĩ cho các Phi hành gia. Chỉ nội bài toán này thôi cũng có thể phải mất 30 năm mới giải quyết được

    NASA giải bài toán sao Hoả?

    Sáu Phi hành gia nằm bất động thành hàng trong khoang cư trú của con tàu, với hệ thống dây nhợ kiểm tra sức khỏe kết nối với thân thể họ. Còn con tàu du hành vũ trụ cứ lao vun vút vào không gian sâu thẳm với tốc độ liên hành tinh, để đưa họ từ Trái đất lên sao Hoả, hay các hành tinh khác rồi trở về. Suốt chuyến du hành dài 6 tháng lên sao Hoả và 6 tháng trở về, họ cứ “ngủ đông” như thế. Đây là cách mà NASA nghĩ đến trong sứ mệnh đưa người lên sao Hoả.

    NASA muốn biến ý tưởng này thành hiện thực. Khi đó các Phi hành gia sẽ rơi vào trạng thái vô thức và hoạt động chuyển hoá chất trong cơ thể sẽ diễn ra rất chậm. Ít tiêu thụ năng lượng có nghĩa là số thực phẩm mang theo sẽ ít để dành tải trọng cho các thứ cần thiết khác. Ngoài ra, rơi vào tình trạng vô thức cũng giúp xoa tan cảm giác trống rỗng của các nhà du hành, khi họ phải sống nhiều ngày trong vũ trụ. “Việc đưa các Phi hành gia vào không gian bên ngoài Mặt trăng là một thách thức rất lớn, không chỉ về thể lý mà cả về tâm lý – kỹ sư không gian John Bradford thuộc SpaceWorks nhận định như thế trong một công trình nghiên cứu viết theo đơn đặt hàng của NASA. Nhưng may mắn là cuối cùng chúng ta cũng vượt qua được một số trở ngại nhờ liệu pháp hạ thân nhiệt”. Nếu ý tưởng của NASA được thực hiện thì những gì từng thấy trong các bộ phim và tiểu thuyết khoa học giả tưởng ra đời từ vài chục năm trở lại đây sẽ sớm biến thành hiện thực.

    Ví dụ các bộ phim Avatar, Alien, Pandorum, 2001: A Space OdysseyGravity do diễn viên Sandra Bullock đóng vai chính. Khoa học hiện đại đang đuổi bắt khoa học giả tưởng và đã bắt kịp trong nhiều lĩnh vực, nhất là khi công nghệ điện tử bắt đầu có bước phát triển ngoạn mục. Tiến bộ y học đã giúp phát triển liệu pháp “cơ thể bất động” (torpor stasis) thông qua hạ thân nhiệt. Liệu pháp này đã được dùng để trị cho các bệnh nhân gặp tai nạn nghiêm trọng. Ví dụ, tay đua công thức một Michael Schumacher bị thương tổn não do trượt tuyết là một trong những bệnh nhân cần đến “torpor stasis”. Trong trường hợp của Schumacher, khi anh được đưa vào vô thức bằng hạ thân nhiệt thì nguy cơ sưng não đã được loại trừ”. “Torpor stasis làm chậm quá trình chuyển hoá chất của cơ thể, giúp các bệnh nhân kéo dài sự sống, trong khi các bệnh viện tìm ra cách tốt nhất để cứu họ” – Bradford nói. “Các bác sĩ dùng liệu pháp hạ thân nhiệt chỉ trong 3 hay 4 ngày, nên việc đưa cơ thể vào tình trạng “torpor stasis” trong 180 ngày là chuyện khác. Chúng ta cần nghiên cứu thêm nữa với khoảng thời gian ngủ đông dài như thế – Bradford nói – Trước hết là thử nghiệm trên thú vật, sau đó mới mở rộng ra con người. Nơi thử nghiệm lý tưởng nhất vào lúc này là Trạm Không gian Quốc tế (ISS), và thời gian thử nghiệm có thể mất cả một thập niên hay hơn”.

    Vượt qua giới hạn 14 ngày

    SpaceWorks cho biết ở TQ đã có một báo cáo nghiên cứu y học về việc các bệnh nhân chấn thương nặng chịu đựng được giai đoạn ngủ đông dài hơn 4 ngày. “Báo cáo nêu rõ là có khoảng 80 người bị đủ loại chấn thương đã được hạ thân nhiệt trên 4 ngày. Có người “ngủ đông” đến 14 ngày. Điều thú vị là không có sự khác biệt giữa người “ngủ đông” 2 tuần và người “ngủ đông” 3,4 ngày – Bradford nói. Hai tuần là khung thời gian mà SpaceWorks có thể nghiên cứu được”. Bradford cho biết các đồng nghiệp của ông tại Bệnh viện Mayo Clinic (chuyên ướp đông cơ thể người bệnh để rã đông trong tương lai lúc y học đã tìm ra cách chữa) và tại Đại học Johns Hopkins đồng tình về khoảng thời gian ngủ đông 14 ngày trong bước đầu nghiên cứu.

    14 ngày là vừa đủ để Phi hành gia thức giấc trước khi lại “ngủ đông” tiếp. Người thức sẽ kiểm tra các đồng hành chưa thức để chắc chắn là những ống đưa những gì cần thiết vào tĩnh mạch vẫn làm việc tốt cùng với các ống thoát chất thải ra khỏi cơ thể. Người tỉnh cũng báo với trái đất về tình hình chuyến bay, thậm chí kiểm tra thư điện tử. Hai ba ngày sau, ông ta sẽ đánh thức một đồng hành bằng cách kích hoạt hệ thống gia nhiệt để đưa nhiệt độ cơ thể trở lại bình thường. Sau đó, người vừa thức sẽ đưa người thức trước quay về tình trang ngủ đông bằng cách kết nối các thứ cần thiết với cơ thể để hạ thân nhiệt và nuôi sống nó. Ống hạ thân nhiệt được gắn vào mũi. Các tấm gia nhiệt tự động đặt phía sau Phi hành gia sẽ giúp giữ nhiệt độ ở mức thấp vừa đủ chứ không hạ thân nhiệt quá nhiều. Lượng thuốc an thần trong dịch ăn sẽ loại bỏ hiện tượng rét run của cơ thể. Khoang Phi hành gia sẽ được quay tròn liên tục để tạo ra lực ly tâm mô phỏng trọng lực. Làm thế sẽ ngăn không cho cơ và xương bị “loãng” trong tình trạng không trọng lực. Khi được hỏi cần bao nhiêu năm nữa thì ý tưởng “ngủ đông” trên vũ trụ mới trở thành hiện thực, Bradford hy vọng là nó không quá…30 năm; và nếu thành công thì cuộc thử nghiệm đầu tiên “ngủ đông” trong không gian ngoài trái đất sẽ là chuyến đi đến sao Hoả.

    Từ một thử nghiệm tại Nga?

    Các Phi hành gia sống trong tình trạng “ngủ Đông” cũng giống như gấu Bắc cực ngủ đông nên cuộc du hành sẽ dễ hơn cho họ rất nhiều. Họ sẽ loại bỏ những hoạt động hàng ngày, không cần chuyển hoá chất nhiều, thức ăn giảm mạnh và không cần thay quần áo hay làm vệ sinh thân thể. Tuy nhiên họ vẫn được tập thể dục thụ động thông qua các điện cực kích thích cơ bắp lúc đang ngủ. Ngủ lâu sẽ giúp tiết kiệm không gian và giảm được phân nửa số trọng tải mà tàu vũ trụ phải mang theo nếu phi hành đoàn sống và sinh hoạt bình thường.  Ép Phi hành gia vào trạng thái “ngủ đông” sẽ giúp giải quyết được rất nhiều vấn đề cho một chuyến du hành xa. “Thực tế cho thấy, các Phi hành gia sinh hoạt bình thường trong một chuyến đi sẽ bị suy giảm cả sức khoẻ tinh thần lẫn vật lý, thậm chí họ có thể rơi vào tình trạng hoảng loạn nếu chịu đựng nỗi lo lắng, nhớ nhưng và buồn chán. Trong không gian sâu thẳm im lặng, nỗi cô đơn thật là khủng khiếp. Ở lại càng lâu càng dễ sinh bệnh. Những ai từng trải nghiệm trên ISS đã hiểu điều này” – Bradford nói.

    Còn nhớ vào tháng 6.2010, cơ quan không gian Nga đã giả lập một chuyến du hành đến sao Hoả trong 1 năm rưỡi để thấy tâm lý của các Phi hành gia bị ảnh hưởng thế nào. Kết quả cho thấy họ bị rơi vào tình trạng ức chế nặng, trống trải và bỏ ra từ 12-14 giờ để ngủ mỗi ngày vì không biết làm gì. “Ngủ đông” sẽ giúp loại bỏ những ảnh hưởng tiêu cực này. Sau 6 tuần du hành từ trái đất đến sao Hoả, các Phi nhành gia sẽ tiến hành sứ mệnh kéo dài 500 ngày trên bề mặt trơ trọi của hành tinh” – báo cáo của SpaceWorks viết: “Khi đã hoàn thành trách nhiệm, họ sẽ chui vào khoang lái tù túng để tên lửa đưa họ trở về trái đất”. Bradford muốn các Phi hành gia đi và về đều trong tình trạng “torpor stasis”. “Tốt nhất là họ ngủ suốt chặng đường bay và không phải thức mỗi hai tuần” – ông nói. Liệu pháp hạ thân nhiệt cũng sẽ cho phép các cơ quan không gian chất thêm phi hành gia vào khoang lái của tàu du hành. Có thêm người có nghĩa là số thí nghiệm cần thực hiện trên sao Hoả sẽ nhiều hơn, giảm gánh nặng chi phí cho những chuyến bay sau. “Nếu chúng ta muốn thuộc địa hoá sao Hoả. Chúng ta cần gửi lên đó từ 6-8 người mỗi năm” – Bradford khẳng định.

    L.T.S

     (Theo The Atlantic Unbound 10.2014)