Could we survive prolonged space travel? - Lisa Nip

Können wir länger dauernde Raumfahrt überleben? - Lisa Nip

Übersetzung: Sandra Schellhase Lektorat: Angelika Lueckert Leon

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

Langanhaltende Raumfahrt fordert ihren Tribut vom menschlichen Körper.

Microgravity impairs muscle and bone growth,

Schwerelosigkeit beeinträchtigt Muskel- und Knochenwachstum

and high doses of radiation cause irreversible mutations.

und eine hohe Strahlendosis verursacht unwiderrufliche Mutationen.

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

Während wir überlegen, die menschliche Spezies zu Raumfahrern zu machen,

a big question stands.

steht eine große Frage im Raum.

Even if we break free from Earth's orbit

Wenn wir uns von der Erdumlaufbahn lösen könnten

and embark on long-duration journeys among the stars,

und lange Reisen inmitten der Sterne beginnen würden,

can we adapt to the extreme environments of space?

könnten wir uns den extremen Verhältnissen im Weltraum anpassen?

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

Nicht zum ersten Mal würden sich Menschen einer rauen Umwelt anpassen

and evolved superhuman capabilities.

und übermenschliche Fähigkeiten entwickeln.

Not fantastical powers like laser vision or invisibility,

Keine fantastischen Kräfte, wie einen Laser-Blick oder Unsichtbarkeit,

but physiological adaptations for survival in tough conditions.

sondern physiologische Anpassungen, um unter harten Konditionen zu überleben.

For example, on the Himalayan mountains

Im Himalaya,

where the highest elevation is nine kilometers above sea level,

wo die höchste Erhebung neun Kilometer über dem Meeresspiegel liegt,

an unacclimated lowland human will experience symptoms of hypoxia,

wird ein nicht akklimatisierter Mensch Symptome von Sauerstoffmangel zeigen,

commonly known as mountain sickness.

allgemein bekannt als Höhenkrankheit.

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

In dieser Höhe produziert der Körper zusätzliche rote Blutzellen,

thickening the blood and impeding its flow.

die das Blut verdicken und den Blutfluss erschweren.

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

Bewohner des Himalaya, die dort seit Tausenden von Jahren leben,

permanently evolved mechanisms to circumvent this process

haben Mechanismen entwickelt, um diesen Prozess zu umgehen

and maintain normal blood flow.

und den normalen Blutfluss beizubehalten.

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

Der Mensch kann also permanente lebensrettende Eigenschaften entwickeln.

But natural adaptation for entire human populations

Eine natürliche Anpassung der gesamten Bevölkerung

could take tens of thousands of years.

könnte Zehntausende von Jahren dauern.

Recent scientific advances may help us accelerate human adaptation

Neuste wissenschaftliche Fortschritte könnten uns dabei helfen,

die Anpassungszeit auf eine einzige Generation zu reduzieren.

to single generations.

To thrive as a species during space travel,

Um als Spezies während der Raumfahrt zu gedeihen,

we could potentially develop methods

könnten wir Methoden entwickeln,

to quickly program protective abilities into ourselves.

mit denen wir schnell schützende Eigenschaften in uns "programmieren".

A beta version of these methods is gene therapy,

Eine Beta-Version dieser Methoden ist die Gentherapie.

which we can currently use to correct genetic diseases.

Diese nutzen wir aktuell, um genetische Krankheiten zu beheben.

Gene editing technology, which is improving rapidly,

Technologien zur Genbearbeitung, die sich rasch verbessern,

allows scientists to directly change the human genome

erlauben Wissenschaftlern, menschliches Erbgut direkt zu verändern,

to stop undesirable processes or make helpful substances.

um unerwünschte Prozesse zu stoppen oder nützliche Substanzen herzustellen.

An example of an unwanted process

Ein Beispiel eines unerwünschten Prozesses

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

ist das Verhalten unseres Körpers bei ionisierender Strahlung.

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

Ohne eine atmosphärische Barriere und einem Magnetfeld, wie dem der Erde,

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

werden Planeten und Monde mit gefährlichen subatomaren Partikeln bombardiert.

They can pass through nearly anything

Sie durchdringen nahezu alles

and would cause potentially cancerous DNA damage to space explorers.

und würden etwaigen krebsartigen Schaden an der DNA der Weltraumforscher bedeuten.

But what if we could turn the tables on radiation?

Was, wenn wir den Spieß umdrehen könnten?

Human skin produces a pigment called melanin

Menschliche Haut produziert das Pigment Melanin,

that protects us from the filtered radiation on Earth.

das uns vor der gefilterten Strahlung der Erde schützt.

Melanin exists in many forms across species,

Melanin existiert in unterschiedlichsten Formen in vielen Spezies:

and some melanin-expressing fungi

Einige Pilze, die Melanin enthalten,

use the pigment to convert radiation into chemical energy.

nutzen das Pigment, um Strahlung in chemische Energie umzuwandeln.

Instead of trying to shield the human body,

Anstatt zu versuchen, den menschlichen Körper abzuschirmen

or rapidly repair damage,

oder schnell Schaden zu reparieren,

we could potentially engineer humans

könnten wir Menschen entwickeln,

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

die diese pilzartigen, melanin-basierten Energie erntenden Systeme übernehmen.

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

Strahlung würde in nützliche Energie umgewandelt und DNA geschützt werden.

This sounds pretty sci-fi,

Das klingt sehr nach Sci-Fi,

but may actually be achievable with current technology.

ist mit aktueller Technologie allerdings durchaus realisierbar.

But technology isn't the only obstacle.

Aber Technologie ist nicht das alleinige Hindernis.

There are ongoing debates on the consequences

Es gibt laufende Debatten über Konsequenzen und Ethiken

and ethics of such radical alterations to our genetic fabric.

dieser radikalen Veränderungen unserer genetischen Struktur.

Besides radiation,

Neben radioaktiver Strahlung

variation in gravitational strength is another challenge for space travelers.

sind auch Schwankungen der Gravitation eine Herausforderung für Raumfahrer.

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

Bis es künstliche Gravitation in Raumschiffen oder auf Planeten gibt,

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

sollten wir davon ausgehen, dass Astronauten in Schwerelosigkeit leben.

On Earth, human bone and muscle custodial cells

Auf der Erde reagieren Knochen- und Muskelzellen

respond to the stress of gravity's incessant tugging

auf den permanenten Druck der Schwerkraft,

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

indem alte Zellen durch Remodellierung und Regeneration erneuert werden.

But in a microgravity environment like Mars,

In einem schwerelosen Umfeld, wie dem Mars,

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

erhalten Knochen- und Muskelzellen keine dieser Hinweise,

resulting in osteoporosis and muscle atrophy.

was Osteoporose und Muskelschwund verursacht.

So, how could we provide an artificial signal for cells

Wie können wir ein künstliches Signal für Zellen bereitstellen,

to counteract bone and muscle loss?

um Knochen- und Muskelschwund entgegenzuwirken?

Again, this is speculative,

Es ist rein spekulativ,

but biochemically engineered microbes inside our bodies

aber biochemisch erschaffene Mikroben im Inneren unseres Körpers

could churn out bone and muscle remodeling signaling factors.

könnten Signale zur Remodellierung von Knochen und Muskeln ausschütten.

Menschen könnten gentechnisch verändert werden,

Or humans could be genetically engineered

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

um diese Signale in Abwesenheit der Schwerkraft zu produzieren.

Radiation exposure and microgravity are only two of the many challenges

Strahlenbelastung und Schwerelosigkeit sind zwei der vielen Herausforderungen,

we will encounter in the hostile conditions of space.

die die feindseligen Bedingungen des Weltraums ausmachen.

But if we're ethically prepared to use them,

Wenn wir ethisch bereit sind, diese zu nutzen,

gene editing and microbial engineering are two flexible tools

sind Genveränderung und Mikrobentechnik zwei flexible Hilfsmittel,

that could be adapted to many scenarios.

die an viele Szenarien angepasst werden könnten.

In the near future, we may decide to further develop

Vielleicht werden wir uns in Zukunft dafür entscheiden,

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

diese Werkzeuge weiter zu entwickeln und auf ein Leben im All abzustimmen.