Could we survive prolonged space travel? - Lisa Nip

Можем ли да преживеем продължително пътуване в космоса? - Лиса Нип

Translator: Damyan Stanislavov Reviewer: Anton Hikov

Prolonged space travel takes a severe toll on the human body.

Продължителното пътуване в космоса омаломощава човешкото тяло.

Безтегловността забавя растежа на мускулите и костите,

Microgravity impairs muscle and bone growth,

and high doses of radiation cause irreversible mutations.

а големите дози радиация причиняват необратими мутации.

As we seriously consider the human species becoming space-faring,

Обмисляйки бъдещето си на мултипланетарен вид,

a big question stands.

пред нас стои важен въпрос. Дори да напуснем земната орбита,

Even if we break free from Earth's orbit

and embark on long-duration journeys among the stars,

поемайки на дълго пътешествие из Вселената,

can we adapt to the extreme environments of space?

можем ли да се приспособим към условията на Космоса?

This won't be the first time that humans have adapted to harsh environments

Неведнъж сме се приспособявали към сурови условия,

развивайки свръхчовешки способности.

and evolved superhuman capabilities.

Not fantastical powers like laser vision or invisibility,

Не фантастични сили като лазерно зрение или невидимост,

but physiological adaptations for survival in tough conditions.

а физиологични приспособявания за оцеляване в свирепи условия.

For example, on the Himalayan mountains

Например, на Хималаите,

where the highest elevation is nine kilometers above sea level,

където най-високото равнище е 9 километра над морското,

an unacclimated lowland human will experience symptoms of hypoxia,

човек, живял само в ниски части, проявява симптоми на хипоксия,

по-известна като височинна болест.

commonly known as mountain sickness.

At these altitudes, the body usually produces extra red blood cells,

На такава височина тялото произвежда повече еритроцити,

thickening the blood and impeding its flow.

което сгъстява кръвта и забавя кръвообращението.

But Himalayans who have lived on these mountains for thousands of years

Но хималайците, живели там хиляди години,

permanently evolved mechanisms to circumvent this process

необратимо са еволюирали така, че този процес да бъде изкоренен.

and maintain normal blood flow.

Cases like that prove that humans can develop permanent lifesaving traits.

Подобни случаи доказват, че можем да развием животоспасяващи механизми.

But natural adaptation for entire human populations

Но естествено приспособяване може да отнеме десетки хиляди години.

could take tens of thousands of years.

Recent scientific advances may help us accelerate human adaptation

Чрез някои скорошни научни постижения може би ще успеем за едно поколение.

to single generations.

To thrive as a species during space travel,

За да оцелеем по време на космическо пътуване,

we could potentially develop methods

вероятно можем да развием методи за бързо препрограмиране.

to quickly program protective abilities into ourselves.

A beta version of these methods is gene therapy,

Бета версия на тези методи е генната терапия,

which we can currently use to correct genetic diseases.

чрез която в момента коригираме генетични болести.

Gene editing technology, which is improving rapidly,

Генната модификация се развива главоломно

allows scientists to directly change the human genome

и позволява на учените пряко да изменят човешкия геном,

to stop undesirable processes or make helpful substances.

за да спрат нежелани процеси или да създадат полезни субстанции.

An example of an unwanted process

Пример за нежелан процес е случващото се,

is what happens when our bodies are exposed to ionizing radiation.

когато сме изложени на йонизираща радиация.

Without an atmospheric barrier and a magnetic field like Earth's,

Без атмосферна бариера и магнитно поле като земното,

повечето планети и луни са щурмувани от тези опасни субатомни частици.

most planets and moons are bombarded with these dangerous subatomic particles.

They can pass through nearly anything

Те преминават през почти всичко и ще причинят карцерогенни мутации

and would cause potentially cancerous DNA damage to space explorers.

на космическите изследователи. Ами ако обърнем процеса в наша полза?

But what if we could turn the tables on radiation?

Human skin produces a pigment called melanin

Кожата ни произвежда меланин,

that protects us from the filtered radiation on Earth.

който ни предпазва от филтрираната радиация.

Melanin exists in many forms across species,

Меланинът е присъщ за много видове

and some melanin-expressing fungi

и някои плесени използват меланина,

use the pigment to convert radiation into chemical energy.

за да преобразуват радиацията в химична енергия.

Instead of trying to shield the human body,

Вместо да се мъчим да се предпазваме или лекуваме бързо,

or rapidly repair damage,

we could potentially engineer humans

е възможно да модифицираме хората да използват същия принцип,

to adopt and express these fungal, melanin-based energy-harvesting systems.

за да преобразуват радиацията в енергия.

They'd then convert radiation into useful energy while protecting our DNA.

Така радиацията ще се преобразува в полезна енергия, вместо опасна.

This sounds pretty sci-fi,

Звучи научнофантастично, но може би е постижимо

but may actually be achievable with current technology.

със съществуващите технологии. Но има и други пречки.

But technology isn't the only obstacle.

Водят се спорове за последиците и етичните измерения

There are ongoing debates on the consequences

and ethics of such radical alterations to our genetic fabric.

от такива кардинални генни модификации.

Besides radiation,

Друго предизвикателство е разликата в гравитационните сили.

variation in gravitational strength is another challenge for space travelers.

Until we develop artificial gravity in a space ship or on another planet,

Докато не създадем изкуствена гравитация на кораб или друга планета,

we should assume that astronauts will spend time living in microgravity.

астронавтите трябва да са подготвени за живот в безтегловност.

On Earth, human bone and muscle custodial cells

На Земята човешките кости и мускули

respond to the stress of gravity's incessant tugging

противодействат на силите на гравитацията,

by renewing old cells in processes known as remodeling and regeneration.

обновявайки старите клетки чрез т.нар. ремоделиране и регенериране.

But in a microgravity environment like Mars,

Но при безтегловност като на Марс, тези процеси няма да действат,

human bone and muscle cells won't get these cues,

resulting in osteoporosis and muscle atrophy.

довеждайки до остеопороза и мускулна атрофия.

Как можем изкуствено да накараме клетките да се регенерират?

So, how could we provide an artificial signal for cells

to counteract bone and muscle loss?

Again, this is speculative,

Отново, това е спекулативно, но биохимично проектирани микроби

but biochemically engineered microbes inside our bodies

в тялото ни биха могли да подтикнат мускулите и костите да се ремоделират.

could churn out bone and muscle remodeling signaling factors.

Or humans could be genetically engineered

Или ще бъдем модифицирани да произвеждаме

to produce more of these signals in the absence of gravity.

такива сигнали към клетките при безтегловност.

Radiation exposure and microgravity are only two of the many challenges

Радиацията и безтегловността са само две от препятствията,

we will encounter in the hostile conditions of space.

които ще трябва да преминем в космоса.

But if we're ethically prepared to use them,

Въпреки етичния проблем, генното и микробно инженерство

gene editing and microbial engineering are two flexible tools

са два гъвкави инструмента, пригодими към много ситуации.

that could be adapted to many scenarios.

In the near future, we may decide to further develop

В близкото бъдеще можем да развием тези инструменти,

and tune these genetic tools for the harsh realities of space living.

за да оцелеем в суровата реалност на космоса.