Could we survive prolonged space travel? - Lisa Nip

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Rawee Ma

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

การเดินทางอันยาวนานในอวกาศ มีผลร้ายต่อร่างกายมนุษย์

Microgravity impairs muscle and bone growth,

ภาวะเกือบไร้น้ำหนักทำให้การเจริญ ของกล้ามเนื้อและกระดูกผิดปกติ

and high doses of radiation cause irreversible mutations.

และรังสีที่มีความเข้มสูงทำให้เกิดการกลายพันธุ์ ที่ไม่อาจย้อนกลับได้

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

เมื่อเราได้พิจารณาอย่างจริงจังแล้วว่า สายพันธุ์มนุษย์จะแพร่กระจายไปทั้งอวกาศ

a big question stands.

คำถามสำคัญก็คือ

Even if we break free from Earth's orbit

ถ้าหากเราออกไปจากวงโคจรโลกได้แล้ว

and embark on long-duration journeys among the stars,

และเดินทางไกลท่ามกลางดวงดาว

can we adapt to the extreme environments of space?

เราจะสามารถปรับตัวให้เข้ากับ สิ่งแวดล้อมอันแสนโหดในอวกาศได้หรือไม่

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

นี่คงจะไม่ใช่ครั้งแรกที่มนุษย์ จะต้องปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมที่โหดร้าย

and evolved superhuman capabilities.

และมีพัฒนาการความสามารถอย่างยอดมนุษย์

Not fantastical powers like laser vision or invisibility,

ไม่ใช่ความสามารถในการมีตาเลเซอร์ หรือล่องหน

but physiological adaptations for survival in tough conditions.

แต่เป็นการปรับตัวทางกายภาพ เพื่อการอยู่รอดในภาวะที่โหดร้าย

For example, on the Himalayan mountains

ยกตัวอย่างเช่น บนเทือกเขาหิมาลัย

where the highest elevation is nine kilometers above sea level,

ที่ซึ่งบริเวณที่สูงที่สุด อยู่สูงจากระดับน้ำทะเลเก้ากิโลเมตร

an unacclimated lowland human will experience symptoms of hypoxia,

อาจทำให้คนที่อาศัยอยู่บริเวณที่ราบ อาจมีอาการการพร่องออกซิเจน

commonly known as mountain sickness.

ที่รู้จักกันโดยทั่วไปว่า โรคจากขึ้นที่สูง

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

ที่ระดับความสูงนี้ ร่างกายมักผลิตเม็ดเลือดแดงเพิ่ม

thickening the blood and impeding its flow.

ทำให้เลือดข้นขึ้น และขัดขวางการไหลเวียน

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

แต่ชาวหิมาลัยผู้อาศัยอยู่บนภูเขาเหล่านั้น มาเป็นเวลาหลายพันปี

permanently evolved mechanisms to circumvent this process

มีกลไกที่มีวิวัฒนาการมาอย่างถาวร เพื่อหลีกเลี่ยงกระบวนการนี้

and maintain normal blood flow.

และคงรักษาการระดับการไหลเวียนเลือดตามปกติไว้

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

กรณีเช่นนี้พิสูจน์ให้เห็นว่า มนุษย์สามารถ พัฒนาลักษณะที่ช่วยให้รอดชีวิตได้อย่างถาวร

But natural adaptation for entire human populations

แต่การปรับตัวทางธรรมชาติ สำหรับประชากรมนุษย์ทั้งหมด

could take tens of thousands of years.

อาจใช้เวลาหลายหมื่นปี

Recent scientific advances may help us accelerate human adaptation

ความก้าวหน้าล่าสุดทางวิทยาศาสตร์ ช่วยเร่งการปรับตัวของมนุษย์

to single generations.

ให้เกิดขึ้นภายในหนึ่งรุ่น

To thrive as a species during space travel,

เพื่อที่จะให้ได้มาซึ่งสายพันธุ์ ที่สามารถเดินทางในอากาศได้

we could potentially develop methods

เราอาจพัฒนาวิธีการ

to quickly program protective abilities into ourselves.

เพื่อที่จะควบคุมความสามารถในการป้องกัน ในตัวเราอย่างรวดเร็ว

A beta version of these methods is gene therapy,

รูปแบบบีตาของวิธีการเหล่านี้ คือยีนบำบัด

which we can currently use to correct genetic diseases.

ซึ่งเราสามารถใช้มันแก้ไขโรคทางพันธุกรรม ได้แล้วในตอนนี้

Gene editing technology, which is improving rapidly,

เทคโนโลยีการปรับปรุงยีน ซึ่งถูกพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว

allows scientists to directly change the human genome

ทำให้นักวิทยาศาสตร์เปลี่ยนจีโนม ของมนุษย์ได้โดยตรง

to stop undesirable processes or make helpful substances.

เพื่อหยุดกระบวนการที่ไม่เป็นที่ต้องการ หรือสร้างสารที่มีประโยชน์

An example of an unwanted process

ตัวอย่างของกระบวนการที่ไม่เป็นที่ต้องการ

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

คือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อร่างกายของเรา สัมผัสกับรังสีที่มีประจุ

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

เมื่อปราศจากสิ่งกีดขวางในบรรยากาศ และสนามแม่เหล็กของโลก

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

ดาวเคราะห์และดวงจันทร์ส่วนใหญ่ ถูกกระหน่ำด้วยอนุภาคเล็ก ๆ ที่อันตราย

They can pass through nearly anything

พวกมันสามารถทะลุทะลวงผ่านได้แทบทุกอย่าง

and would cause potentially cancerous DNA damage to space explorers.

และอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อดีเอ็นเอ ของนักสำรวจอวกาศ

But what if we could turn the tables on radiation?

แต่ถ้าหากเราสามารถพลิกกลับมาเอาชนะมันได้ล่ะ

Human skin produces a pigment called melanin

ผิวหนังของมนุษย์ผลิตเม็ดสี ที่เรียกว่า เมลานิน

that protects us from the filtered radiation on Earth.

ที่ปกป้องพวกเรา จากรังสีที่ถูกกรองผ่านมายังโลก

Melanin exists in many forms across species,

เมลานินปรากฏอยู่ในหลายรูปแบบ ในสายพันธุ์ต่าง ๆ

and some melanin-expressing fungi

และเห็ดราบางชนิดที่แสดงออกเมลานิน

use the pigment to convert radiation into chemical energy.

ก็ใช้เม็ดสีเพื่อเปลี่ยนรังสี เป็นพลังงานเคมี

Instead of trying to shield the human body,

แทนที่จะพยายามปกป้องร่างกายมนุษย์

or rapidly repair damage,

หรือซ่อมแซมส่วนที่สึกหรออย่างรวดเร็ว

we could potentially engineer humans

เราอาจใช้การวิศวกรรมมนุษย์ อย่างมีประสิทธิภาพ

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

เพื่อปรับเปลี่ยนและแสดงออกระบบการเก็บเกี่ยว พลังงานโดยเมลานินแบบเห็ดราเหล่านั้น

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

พวกมันจะเปลี่ยนรังสีไปเป็นพลังงานที่มีประโยขน์ ในขณะที่ยังปกป้องดีเอ็นเออีกด้วย

This sounds pretty sci-fi,

มันฟังดูเป็นนิยายวิทยาศาสตร์มาก

but may actually be achievable with current technology.

แต่บางอย่างก็สามารถทำได้แล้ว ด้วยเทคโนโลยีในปัจจุบัน

But technology isn't the only obstacle.

แต่เทคโนโลยีไม่ได้เป็นเพียงอุปสรรคเดียว

There are ongoing debates on the consequences

มันยังมีการถกเถียงกันถึงผลที่ตามมา

and ethics of such radical alterations to our genetic fabric.

และจริยธรรมของการดัดแปลงที่ไม่ปกตินี้ ในสายพันธุกรรมของเรา

Besides radiation,

นอกจากเรื่องรังสี

variation in gravitational strength is another challenge for space travelers.

แรงดึงดูดในระดับต่าง ๆ ก็ยังเป็นอีกหนึ่งความท้าทาย ของการเดินทางในอวกาศ

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

จนกว่าเราจะพัฒนาแรงดึงดูดเทียมในการเดินทาง ในอวกาศหรือบนดาวเคราะห์ดวงอื่นได้

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

เราก็ควรจะรู้ว่านักบินอวกาศ จะต้องใช้เวลาส่วนใหญ่ในภาวะเกือบไร้น้ำหนัก

On Earth, human bone and muscle custodial cells

บนโลก เซลล์ระยะแรกของกระดูกและกล้ามเนื้อมนุษย์

respond to the stress of gravity's incessant tugging

ตอบสนองต่อความเค้น ของแรงดึงที่ต่อเนื่องของแรงโน้มถ่วง

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

โดยการแทนที่เซลล์เก่าในกระบวนการ ที่รู้จักกันว่า การขึ้นรูปใหม่ หรือการสร้างใหม่

But in a microgravity environment like Mars,

แต่ในสิ่งแวดล้อมที่มีภาวะเกือบไร้น้ำหนัก อย่างเช่นที่ดาวอังคาร

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

เซลล์กล้ามเนื้อและกระดูกมนุษย์ ไม่ได้รับสัญญาณเหล่านี้

resulting in osteoporosis and muscle atrophy.

ส่งผลให้เกิดโรคกระดูกพรุน และกล้ามเนื้อลีบ

So, how could we provide an artificial signal for cells

ฉะนั้น เราจะจัดการให้มีสัญญาณเทียม สำหรับเซลล์ได้อย่างไร

to counteract bone and muscle loss?

เพื่อลดผลกระทบของการสูญเสีย กระดูกและกล้ามเนื้อ

Again, this is speculative,

อีกครั้ง นี่เป็นในเชิงทฤษฎี

but biochemically engineered microbes inside our bodies

แต่จุลชีพที่ถูกวิศวกรรมทางชีวเคมี ในร่างกายของเรา

could churn out bone and muscle remodeling signaling factors.

สามารถกระตุ้นแฟกเตอร์สัญญาณ ของการขึ้นรูปใหม่ของกระดูกและกล้ามเนื้อได้

Or humans could be genetically engineered

หรือมนุษย์สามารถถูกพันธุวิศวกรรม

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

เพื่อให้มีสัญญาณนี้มากขึ้น เมื่อไม่มีแรงโน้มถ่วงได้

Radiation exposure and microgravity are only two of the many challenges

การสัมผัสกับรังสีและภาวะเกือบไร้น้ำหนัก เป็นเพียงความท้าทายสองอย่างจากไม่รู้เท่าไร

we will encounter in the hostile conditions of space.

ที่เราจะได้พบในสภาวะที่ไม่เป็นใจของอวกาศ

But if we're ethically prepared to use them,

แต่ถ้าเราเตรียมตัวกันในทางจริยธรรม เพื่อที่จะใช้พวกมัน

gene editing and microbial engineering are two flexible tools

การปรับปรุงยีนและการพันธุวิศวกรรมจุลชีพ เป็นเครื่องมือสองชิ้นที่มีความยืดหยุ่น

that could be adapted to many scenarios.

ที่สามารถปรับเปลี่ยน ให้เข้ากับสถานการณ์ได้หลากหลาย

In the near future, we may decide to further develop

ในอนาคตอันใกล้ เราอาจตัดสินใจที่จะพัฒนาต่อไป

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

และปรับเครื่องมือพันธุศาสตร์เหล่านี้ ให้เข้ากับ ความจริงอันโหดร้ายของการอยู่ในอวกาศ