Cryo-Pods für unveränderte Menschen

Sie haben großartige Nachforschungen angestellt und einen effektiven theoretischen Ansatz skizziert, um Menschen auf Eis zu legen. Letztendlich hängt der Erfolg eines kryonischen Verfahrens jedoch davon ab, wie gut wir Gewebe reparieren können. Um einen Kolonisten aufzutauen und mehr als Fleisch zu haben, benötigen Sie eine Art Nanobot oder eine andere Zellreparaturtechnologie, die Sie beim Auftauen Ihrer Patienten anwenden können. Hier sind die wichtigsten Beispiele für Schäden, die Sie behandeln müssten.

Kälteschaden

Wenn Sie Ihren Patienten einfrieren, ist die offensichtlichste (und akuteste) Schadensquelle für den Körper die Bildung von Eiskristallen. Dabei werden großflächige Gewebestrukturen gemulcht, Zellmembranen gesprengt und selbst filigrane innere Strukturen und Proteine ​​zerstört. Wie jeder bezeugen kann, der eine gefrorene Zwiebel oder einen gefrorenen Hamburger aufgetaut und gekocht hat, führt das Einfrieren und anschließende Auftauen zu einer merklichen Veränderung der Textur und des Geschmacks (und zu einem erheblichen Flüssigkeitsverlust, da alles aus den jetzt perforierten inneren Strukturen abfließt).

Ich führe dies der Vollständigkeit halber auf, aber Sie haben eine solide theoretische Möglichkeit, dieses Problem zu vermeiden. Also, wenn das direkte mechanische Trauma gelöst ist, was gibt es noch?

Chemische Aktivität

Es gibt sehr viele molekulare Strukturen in einer gegebenen Zelle, die empfindlich und energetisch intensiv zu erhalten sind. Während die Reduzierung der Temperatur die chemische Aktivität verringert, gibt es einige Diskussionen darüber, wie kalt Sie werden müssen, bevor die kurzlebigeren molekularen Strukturen im Körper beginnen, sich zu zersetzen. Wenn Ihre Zellen warm genug sind, um sich an der Homöostase zu beteiligen, ist diese kurze Lebensdauer ein Vorteil. Wenn es jedoch kalt genug ist, um die biologische Aktivität zu stoppen und die chemische Aktivität zu hemmen, wird dies zu einer Belastung. Diese chemischen Quellen werden sich sicherlich weniger schnell abwickeln, aber sie werden sich immer noch abwickeln. ATP wird dephosphoryliert, RNA wird langsam auseinanderfallen usw.

Theoretisch könnten Sie dies umgehen, indem Sie Menschen nahe dem absoluten Nullpunkt einfrieren, aber das ist selbst auf der Erde eine Herausforderung, wo Hitze viel einfacher loszuwerden ist als im Weltraum. Ich würde mir vorstellen, dass hier ein Kompromiss eingegangen wird, indem eine minimal machbare Temperatur gefunden wird, die den reduzierten Fäulnisschaden (und die Reparatur- / Auftauzeit) mit der Maschinerie ausgleicht, die erforderlich ist, um alle gefroren zu halten.

Radioaktiver Zerfall

Wir enthalten Mengen an Radioisotopen von Kohlenstoff, Phosphor und anderen Elementen. Diese zerfallen ständig und Ihr Körper repariert diesen Schaden ständig. Wenn Sie sich jedoch auf Eis befinden, wird der radioaktive Zerfall fortgesetzt (es kümmert sich nicht besonders um die Temperatur), aber die Reparatursysteme werden jetzt angehalten. Schäden durch Radioisotope wie C-14 und P-40, die ihren üblichen Zerfall durchlaufen, werden im ganzen Körper entstehen, sowohl in Form der freigesetzten Beta-Partikel als auch in Form eines im Allgemeinen ziemlich wichtigen Phosphors, der plötzlich Kalzium und Kohlenstoff Stickstoff ist Folgewirkungen für das Molekül oder Protein, von dem es ein Teil ist.

Es ist erwähnenswert, dass dies beide ziemlich stabile Radioisotope mit langen Halbwertszeiten sind (10 ^ 3 Jahre für C-14, 10 ^ 9 für P-40), aber wir enthalten viele von beiden, und beide sind unglaublich wichtig, wo immer sie sind . Kohlenstoff ist das Rückgrat praktisch jedes organischen Moleküls, und die Veränderung der Elektronik und der verfügbaren kovalenten Bindungen von C zu N wirft dringende strukturelle Probleme auf. Und mit Phosphor ist es fast noch schlimmer: Jedes Nukleotid in Ihrer DNA hat zwei davon, eines verbindet es mit jedem der Nukleotide auf jeder Seite. Große Atome sind auch nicht plötzlich nicht mehr zu haben, und dann ist da noch das Beta-Teilchen, das ich erwähnt habe - es wird auch sehr wahrscheinlich einen neuen Freund in der Gegend finden.

Abschluss

Schäden entstehen also über das anfängliche Einfrieren hinaus. Was Ihre Gesellschaft letztendlich braucht, um dies lebensfähig zu machen, ist eine solide Grundlage der Zellreparaturtechnologie, in welcher Form auch immer. Nanomaschinen sind im Allgemeinen die beliebteste Einstellung hier, und wenn Sie drei Tage damit verbringen, jemanden einzufrieren, erscheint es ziemlich vernünftig, weitere drei Tage damit zu verbringen, ihn mit Reparatur-Bots zu versorgen, wenn er auftaut. Dies bedeutet, dass Ihre Umgebung Zugang zu heilenden Nanobots hat, die sich auf die Lebensdauer des Menschen, Krankheiten und das, was genau eine „schwere Verletzung“ und eine „Langzeitbehandlung“ ausmacht, auswirken wird, wenn die meisten Verletzungen innerhalb eines Tages oder so heilbar sind die Platte, während die Naniten arbeiten.

Weitere Informationen

Ich habe eine oberflächliche Diskussion dieser Themen geführt, aber wenn Sie mehr Tiefe wünschen, würde ich ein paar YouTube-Videos von Isaac Arthur, einem Physiker und Futuristen, empfehlen, die dieses Thema behandeln. Der eine enthält allgemeinere Informationen zu Kryonik (er konzentriert sich auf die gesellschaftlichen Aspekte der Technologie und ihre Verwendung, gibt aber auch mehr Details zu Einschränkungen), während der andere sich mehr auf Schläferschiffe wie Ihren Anwendungsfall konzentriert.

Kryonik: Eingefrorene Zivilisationen

Schlafschiffe

Das Subjekt wird zunächst sediert und dann wird sein Blut im Laufe der Zeit mit Frostschutzproteinen, Harnstoff, Glukose und Glykogen gesättigt , da es so weit dehydriert wird, wie es der menschliche Körper verträgt, während die Temperatur langsam gesenkt wird.

Am Ende von drei Tagen liegt die Temperatur unter dem Gefrierpunkt und sie sind ein menschliches Eis am Stiel.

Ihre Prozessbeschreibung soll plausibel klingen, nicht reproduzierbar.

Gehen Sie nicht mit zu vielen Details darüber vor, was verwendet wird und warum; Als ich Ihre Beschreibung las, dachte ich als erstes: "Warum geben sie Glykogen und Glukose, wenn das Subjekt überwintert? Der Stoffwechselbedarf wird 0 sein und all die herumliegende chemische Energie ist nur eine Einladung für Zersetzer".

Bleiben Sie vage: Je weniger Details Sie angeben, desto weniger Anknüpfungspunkte gibt es, an denen jemand Ihre Beschreibung in Frage stellen könnte. Auch hier ist Ihr Ziel offensichtliche Plausibilität, nicht Reproduzierbarkeit. Die Erwähnung von Frostschutzproteinen ist vage genug, machen Sie dasselbe mit anderen Substanzen.

Betrachten Sie medizinisch induzierte Torpor-Zustände anstelle von Kryotechnik

Erstarrung – Wikipedia

Ich habe sie hier nicht verlinkt, aber es gibt mehrere Artikel, die kürzlich über die Erforschung der Herbeiführung von Überwinterungszuständen bei Säugetieren veröffentlicht wurden, die solche Zustände nicht von Natur aus erreichen, z. B. Kaninchen.

Für längere Torporperioden könnten Sie die Forschung aus einigen Teilen der Kryotechnik-Forschung 'realistisch' anpassen, z. oder die Körperkerntemperatur etwas mehr senken, um einen noch effektiveren Erstarrungszustand zu erreichen.

Ich würde jedoch vorschlagen, dass die Besatzung/Passagiere Perioden mit erhöhter Körpertemperatur/Traumzuständen durchlaufen müssten, um ihre geistigen Fähigkeiten aufrechtzuerhalten. Auch nach Erreichen der maximalen „sicheren“ Grenze für den eingeleiteten Winterschlaf müssten die Menschen geweckt werden und ihnen über einen längeren Zeitraum Zugang zu normaler Bewegung, Bewegung und Nahrung gewährt werden.

Wenn also die Reise gemäß Ihrem Beispiel 100 Jahre dauert, hätte die Besatzung Schichten in Kapseln, gefolgt von einer Ruhezeit, in der sie sich erholt, und dann einer Schicht im aktiven Dienst. Aus Sicht der Besatzungen könnte die Reise also 3 Jahre Erstarrung haben, gefolgt von 1-3 Monaten Erholungsphase und 3-6 Monaten normaler Arbeit, bevor sie für weitere 3 Jahre wieder schlafen gehen. Sie könnten beispielsweise einen 80/20-Schlaf-Wach-Zyklus für die Reise wählen.

Der Nachteil ist, dass Sie immer noch das Problem haben, dass ein Teil der Besatzung für ein Zehntel bis ein Drittel der Reise aktiv ist (wählen Sie die gewünschten Statistiken), was den Verbrauch von Verbrauchsmaterialien erhöht.

Die Vorteile sind jedoch:

A) Induzierte Überwinterung wird aktiv für die Raumfahrt erforscht , Kryotechnik nicht. Tatsache ist, dass wir nicht einmal annähernd die Komplexität lösen, die mit der Wiederbelebung fortgeschrittener lebender Organismen/Gewebe aus tiefgefrorenen Zuständen nach längeren Kryoperioden verbunden sind.

B) Es sind kürzlich einige Beweise aus Tierversuchen ans Licht gekommen, dass das Verbringen einer bestimmten Zeit in einem induzierten Torpor die natürliche Lebensspanne eines Tieres durchaus verlängern kann. Ihre Crew könnte also feststellen, dass ihre „normale“ Lebensdauer stark verlängert wird, einfach weil sich ihre Körper so lange im „Ruhezustand“ befunden haben, dass sie nicht die normalen Schäden angesammelt haben, die mit dem Altern verbunden sind.

Wenn also zum Beispiel die durchschnittliche Lebensdauer in Ihrem Wort 120 Jahre beträgt und das Durchschnittsalter der Besatzung 30 (etwas) beträgt, wenn sie mit dem Trinkgeld beginnen, und Sie mit dem 80/20-Schlaf-/Wachzyklus fortfahren, dann nehmen Sie an, dass Drogen und Erkältung usw helfen, den Alterungsprozess nur um die Hälfte zu verlangsamen, sie werden alle um die 90 Jahre alt sein, wenn sie ankommen. Das Äquivalent von sagen wir heute gesunden 60. Nicht gut aber auch nicht schlecht. Und Sie können natürlich mit den Figuren spielen.

Und beachten Sie, dass Sie Eier, Spermien oder Eizellen einfrieren können . Eine Erweiterung der Bevölkerung ist also ohne weiteres machbar.

Tut mir leid, wenn dies nicht die gewünschte Antwort ist, aber für Weltbauzwecke mit langsamen Reisezeiten ist es "machbar". Gute Recherche übrigens

Mikrowellen könnten

Ich scherze nicht. Mikrowellen Sie die Fast-Leichen einfach ständig mit der direkten Amplitude/Frequenz, um zu verhindern, dass sie einfrieren. Sie könnten andere Arten von Schaden verursachen, aber Sie würden erfolgreich verhindern, dass Schäden durch die Bildung von Eiskristallen auftreten. Sie müssten ständig Wärme abpumpen, und je nachdem, wie lang die Reise ist, wird jede Art von aktivem Heizkörper, in den Sie Materialien sprühen, um Abwärme abzuführen, vermutet, aber nie direkt in der Fläche angegeben, weil die Idee leicht dumm ist ist eine Option. Es werden einige große Heizkörper benötigt. Was die Mikrowellenlösung betrifft, so ist die Idee von Forschungen zur Kühlertechnologie inspiriert, um Fleisch frisch zu halten und die Bildung von Eiskristallen zu verhindern. Woraus besteht der Mensch schließlich, wenn nicht aus Fleisch?

Die Idee ist, dass Sie Mikrowellen verwenden, um NUR die Eiskristalle ständig vor dem Gefrieren zu bewahren und sie gleichzeitig abzukühlen, um sie auf kryogenen Temperaturen zu halten, was eine enorme Menge an Abwärme erzeugt, da sie auf Gefriertemperatur sind, aber Sie kühlen herunter und erhitzen sie gleichzeitig, um die Bildung von Eiskristallen zu verhindern. Dies ist etwas, das erwogen wird, um Fleisch in Kühlschränken frischer zu halten, indem die Bildung von Eiskristallen verhindert wird. Das ist genau das gleiche Problem bei der kryogenen Konservierung, der Eiskristallbildung, die beide Probleme aus dem gleichen Grund sind, nämlich dass Eis die Zellmembranen zerstört und andere.