Science fiction har romantiserat en lång, kall sömn som det bästa sättet att smälta rymdtid i våra framtida äventyr. I Interstellar, Prometheus och det femte elementet håller hypersleep pods resenärer från åldrande och använder effektivt värdefulla energinivåer för både resenärer och rymdfarkoster. Faktum är att hypersleep pods är ett nyckelelement för passagerare, där kolonister som surrar genom rymden mot en avlägsen koloni sätts i sömn i 120 år.
kort om en warp eller em-enhet finns det inget hållbart alternativ för att hålla människor vid liv under långväga rymdresor, vilket gör kryogen sömns möjligheter till det mest frestande och lovande sättet att snooze vår väg till en annan planet.
så här fungerar kryogenik: kroppar bevaras genom förglasningsprocessen. Ett frostskyddsmedel tillsätts och ersätter vatten i cellerna. Vävnaden kyls sedan till -220 grader Fahrenheit, men istället för att kristallisera i is klumpar kemikalierna ihop sig och blir fasta, molekylärt liknar glas. Den nya glasformen förhindrar att cellerna spricker och teoretiskt håller dem i stasis för alltid.
en person kan inte lagligt frysas tills de är lagligt döda, vilket ger ett ytterligare problem för framtidens läkare: De måste återuppvärma kropparna och sedan få dem tillbaka till livet.
här är där det blir lite squishy: om kryogenik fungerar, finns det anledning att tro att en kropp inte skulle behöva föras helt tillbaka till livet. Juridisk död och total död är inte exakt samma sak; tanken är att om du kan frysas efter att ditt hjärta slutar men innan hjärnfunktionen har stannat, kan det vara tillräckligt att gå upp där fortfarande för att tillåta en återgång till livet.
denna återuppvärmningsdel är där forskare fokuserar sina energier. Tidigare i år meddelade ett team av forskare att de framgångsrikt hade tinat 50-milliliter (1.7 fluid ounces) vävnad. Den tidigare posten var bara en milliliter, som forskare sprängde genom att använda en slags nanotechnology rewarming filt som gjorde det möjligt för vävnaden att tina snabbt och jämnt, vilket förhindrade kristallisering och cellulär skada.
så det kan inte vara länge förrän hela organ kan frysas och tinas — en stor välsignelse för alla som väntar på en transplantation. För närvarande kastas ungefär hälften av donerade organ eftersom de inte gör det till en lämplig mottagare i tid. Om vi kan frysa en hjärna eller ett hjärta, finns det ingen anledning att tro att hela levande djur inte kommer att vara nästa. Och om dagen kommer där vi säkert kan återuppliva en gris, kan du satsa på att människor kommer att vara nästa, och det kommer inte att dröja länge innan du måste förklaras lagligt död innan du kan gå in i stasis.
en djupfrysning är inte det enda alternativet för att förlänga celllivslängden. I många fall är det bättre att bara kyla. Kylning av ett system saktar ner alla metabolismens funktioner och sänker väsentligen åldrandet. Med andra ord kanske du inte håller 1000 år, men du kan göra resan till Mars utan att drabbas av de dåliga effekterna av rymdresor eller behöva äta mycket. Den stora nyheten är att vi vet att denna typ av stasis är möjlig — många djur gör det, och många av dem har fysiologier som inte skiljer sig från våra egna.
vi tenderar att tänka på viloläge som en lång sömn, men de två har väldigt lite gemensamt fysiologiskt. För att vila, går djur in i ett tillstånd som kallas torpor, vilket är en allmän avmattning av kroppsfunktionen, i huvudsak en mindre extrem kryogen sömn. Björnar saktar bara lite och kyler sina kroppar med cirka 10 grader Fahrenheit, vilket sparar tillräckligt med energi för att komma igenom en lång vinter. Om du störde en björn i torpor, skulle det dock fortfarande slåss.
inte marken ekorre. Markekorrar kan kyla sina kroppar till runt frysningstemperatur, vid vilken tidpunkt den är död för världen, men mycket fortfarande vid liv. De är oftast säkra i sina hålor om inte en grävling råkar sniffa och gräva ut dem. ”Det skulle helt enkelt gripas av grävlingen och vara död utan att ens veta vad som hade hänt med det. Det är ett mycket extremt fysiologiskt tillstånd att vara i”, säger Gail Michener, en biolog som studerar Richardsons markekorrar i naturen, Inverse. Ekorren kan bara stanna i det tillståndet i några veckor, toppar, varefter de måste värma om i en period av cirka 12 timmar, förmodligen för att hantera toxiner som har ackumulerats genom deras långsamma ämnesomsättning.
så björnar gör en sak, och markekorrar gör en annan. Frågan om hur man uppnår långvarig torpor hos människor är inte lätt att svara på. ”Min gissning är att det skulle ta mycket manipulation”, säger Michener. ”Eftersom det sätt som den cellulära metabolismen arbetar i ett djur som är i torpor kommer helt klart att bli väldigt annorlunda. Det måste finnas gener som slås på och av.”
människor kan och uppnår tillstånd av torpor, men ingen har överlevt det i mer än ett par veckor i taget. Den udda förlorade vildmarksresenären överlever ibland dagar eller veckor med en väsentligen kyld kroppstemperatur. Läkare inducerar till och med hypotermi som ett sätt att sakta ner kroppsfunktionen under vissa kirurgiska ingrepp.
interstellära rymdresor är inom räckhåll. Det enda stora problemet är hur vi sover på vägen dit.