Could we survive prolonged space travel? - Lisa Nip

תרגום: Roni Ravia עריכה: Ido Dekkers

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

לשהייה ממושכת בחלל יש השלכות הרסניות על גוף האדם.

Microgravity impairs muscle and bone growth,

חוסר משקל מונע התחדשות של שרירים ועצמות

and high doses of radiation cause irreversible mutations.

וחשיפה מוגברת לקרינה גורמת להיווצרות מוטציות בלתי הפיכות.

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

בעוד אנו שוקלים ברצינות את האפשרות שבני אדם יהיו יצורים הנודדים בחלל,

a big question stands.

שאלה אחת נשארת פתוחה.

Even if we break free from Earth's orbit

אפילו אם נצליח להשתחרר מהשפעת הכבידה של כדור הארץ

and embark on long-duration journeys among the stars,

ולצאת למסע בין-כוכבי ממושך,

can we adapt to the extreme environments of space?

האם נוכל להסתגל לסביבתו העויינת של החלל החיצון?

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

זו לא תהיה הפעם הראשונה שהמין האנושי מצליח להסתגל לסביבה עויינת

and evolved superhuman capabilities.

ולפתח יכולות על אנושיות.

Not fantastical powers like laser vision or invisibility,

לא כוחות בדיוניים כמו ראייה ביונית או יכולת להיות רואה ואינו נראה.

but physiological adaptations for survival in tough conditions.

אלא הסתגלות פיסיולוגית לשם השרדות בתנאים קשים.

For example, on the Himalayan mountains

לדוגמה: על פסגות הרי ההימלאיה

where the highest elevation is nine kilometers above sea level,

שחלקן מגיעות לגבהים של 9 ק״מ מעל לגובה פני הים,

an unacclimated lowland human will experience symptoms of hypoxia,

אדם מהשפלה שלא עבר תהליך התאקלמות יחווה סימפטומים של היפוקסיה,

commonly known as mountain sickness.

או כפי שהם קרויים - מחלת גבהים.

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

בגבהים שכאלה, הגוף בד״כ מייצר עודף כדוריות דם אדומות

thickening the blood and impeding its flow.

דבר הגורם לדם להיות סמיך יותר ומקשה על זרימתו.

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

אבל אצל המקומיים, שחיים בין הרי ההימלאיה כבר אלפי שנים

permanently evolved mechanisms to circumvent this process

קיימים בגוף מנגנונים שעוקפים את תהליך ההתאקלמות

and maintain normal blood flow.

ושומרים על זרימת דם נורמלית.

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

מקרים מעין אלה מוכיחים שגוף האדם יכול לעבור שינוי תמידי שיסייע בהישרדותו,

But natural adaptation for entire human populations

אבל שינוי טבעי שכזה בקרב האוכלוסיה האנושית כולה

could take tens of thousands of years.

עלול לקחת עשרות אלפי שנים.

Recent scientific advances may help us accelerate human adaptation

התפתחויות מדעיות שארעו לאחרונה יכולות לסייע לנו בהאצת תהליך ההסתגלות

to single generations.

כך שהוא יימשך מספר דורות בלבד.

To thrive as a species during space travel,

כדי לשגשג כייצורים הנודדים בחלל,

we could potentially develop methods

אולי נוכל לפתח שיטות

to quickly program protective abilities into ourselves.

שיסייעו להשריש במהירות בגופינו תכונות שיגנו עלינו.

A beta version of these methods is gene therapy,

דוגמה לגרסת בטא של שיטות מעין אלו היא ריפוי גני,

which we can currently use to correct genetic diseases.

שמשמש אותנו כיום לתיקון מחלות גנטיות.

Gene editing technology, which is improving rapidly,

טכנולוגיות של מודיפיקציה גנטית המשתפרות מיום ליום,

allows scientists to directly change the human genome

מאפשרות למדענים לשנות באופן ישיר את הגנום האנושי

to stop undesirable processes or make helpful substances.

על מנת לעצור תהליכים בלתי רצויים וליצור חומרים מועילים.

An example of an unwanted process

דוגמה לתהליך בלתי רצוי

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

הוא השפעות החשיפה לקרינה מייננת על גופינו.

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

בלי אטמוספרה ושדה מגנטי כמו אלו הקיימים בכדור הארץ,

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

רוב כוכבי הלכת והירחים יופצצו בחלקיקים מסוכנים אלו שגודלם קטן מאטום.

They can pass through nearly anything

הם יכולים לחדור כמעט לכל דבר

and would cause potentially cancerous DNA damage to space explorers.

ועלולים לגרום לשינויי דנ״א סרטניים בגופם של נוודי החלל.

But what if we could turn the tables on radiation?

אבל מה אם נוכל לשנות את השפעות הקרינה?

Human skin produces a pigment called melanin

עור אנושי מייצר פיגמנט הנקרא מלנין

that protects us from the filtered radiation on Earth.

שמגן עלינו מהקרינה המסוננת על פני כדור הארץ.

Melanin exists in many forms across species,

מלנין קיים בצורות שונות אצל מינים שונים,

and some melanin-expressing fungi

וחלק מהפטריות עתירות המלנין

use the pigment to convert radiation into chemical energy.

משתמשות בפיגמנט זה כדי להמיר קרינה לאנרגיה כימית.

Instead of trying to shield the human body,

במקום להגן על גוף האדם מפני נזק,

or rapidly repair damage,

או לנסות לתקן נזק שכבר קרה,

we could potentially engineer humans

אולי אפשר להנדס את גוף האדם

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

לאמץ לעצמו את אותה מערכת עתירת מלנין ויצרנית אנרגיה שקיימת אצל הפטריות.

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

אז יוכל גוף האדם להפוך קרינה לאנרגיה שימושית ובאותה עת להגן על הדנ״א מפני נזק.

This sounds pretty sci-fi,

זה נשמע כמו מדע בדיוני,

but may actually be achievable with current technology.

אבל יתכן שזה בר ביצוע עם הטכנולוגיה הקיימת.

But technology isn't the only obstacle.

אבל טכנולוגיה אינה המכשול היחיד.

There are ongoing debates on the consequences

מתקיימים כל הזמן דיונים על ההשלכות האתיות

and ethics of such radical alterations to our genetic fabric.

של שינוי גנטי קיצוני שכזה.

Besides radiation,

חוץ מקרינה,

variation in gravitational strength is another challenge for space travelers.

שוני בעוצמת כח הכבידה הוא אתגר נוסף העומד בפני הנודד בחלל.

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

עד שלא נפתח כבידה מלאכותית על פני חללית או על פני כוכב לכת אחר,

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

צריך להניח שאסטרונאוטים יאלצו לחיות בשדה כבידה חלש.

On Earth, human bone and muscle custodial cells

על כדור הארץ, תאי עצם ושריר

respond to the stress of gravity's incessant tugging

מגיבים ללחץ הכבידה הבלתי פוסק

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

על ידי חידוש תאים בעזרת תהליכים כמו תהליך תחלופת העצם ותהליך הרגנציה.

But in a microgravity environment like Mars,

אבל בסביבה בעלת כוח כבידה מוחלש כמו על מאדים,

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

תאי עצמות ושרירים בגוף האדם לא יקבלו את הגירוי המתאים,

resulting in osteoporosis and muscle atrophy.

דבר שיוביל לאוסטאופורוזיס וניוון שרירים.

So, how could we provide an artificial signal for cells

אז איך נוכל לספק גירוי מלאכותי לתאים

to counteract bone and muscle loss?

כדי למנוע אובדן של עצמות ושרירים.

Again, this is speculative,

שוב, זוהי רק השערה,

but biochemically engineered microbes inside our bodies

אבל מיקרובים בגופינו שיהונדסו בעזרת ביוכימיה

could churn out bone and muscle remodeling signaling factors.

יוכלו לעורר גורמים המגרים התחדשות עצם ושריר.

Or humans could be genetically engineered

או שיהיה אפשר להנדס את גוף האדם

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

לייצר יותר גורמים מגרים שכאלה בהעדר כל כבידה.

Radiation exposure and microgravity are only two of the many challenges

חשיפה לקרינה מזיקה ושדה כבידה חלש הם רק שניים מתוך אתגרים רבים

we will encounter in the hostile conditions of space.

שניתקל בהם בסביבתו העויינת של החלל החיצון.

But if we're ethically prepared to use them,

אבל כל עוד אנחנו מוכנים מבחינה אתית להשתמש בהם,

gene editing and microbial engineering are two flexible tools

כלים כמו הנדסה גנטית והנדסה מיקרוביולוגית הם שני כלים גמישים,

that could be adapted to many scenarios.

שיכולים לסייע לנו להתמודד עם מצבים שונים.

In the near future, we may decide to further develop

בעתיד הקרוב, אולי נחליט לפתח ולשפר

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

את הכלים הגנטים הללו למטרת ההתמודדות עם המציאות הקשה של חיים בחלל החיצון.