Seien wir ehrlich: Der Raum ist eine feindliche Umgebung für den Menschen. Selbst auf dem Mars haben Siedler möglicherweise schwer, mit potenziell tödlichen Strahlungsniveaus, knappen Ressourcen und einer verringerten Schwerkraft umzugehen.
In „Mickey 17“-Ein neuer Science-Fiction-Film von Bong Joon Ho, dem südkoreanischen Filmemacher, der sich mit „Parasit“ einen Namen machte-ein entbehrlicher Raumfahrer namens Mickey (Robert Pattinson) ist immer wieder tödliche Risiken ausgesetzt. Und jedes Mal, wenn er getötet wird, weckt der 3D -Drucker des Labors nur eine weitere Kopie von Mickey.
„Er will die Menschheit retten“, verkündet das Poster des Films.
Während es möglich ist, 3D-gedruckte Körperteile für die Implantation zu schaffen, ist die Idee, einen vollständigen menschlichen Körper auszudrucken und seine unterstützten Erinnerungen wiederherzustellen, reine Science-Fiction. Trotzdem ist Christopher Mason, ein biomedizinischer Forscher der Cornell University, der räumliche Gesundheitsprobleme untersucht, von der Prämisse des Films fasziniert.
„Wenn Sie 3D einen Körper drucken und ihn perfekt rekonstruieren könnten, könnten Sie theoretisch viel über einen Körper lernen, der in eine gefährlichere Situation gesteckt wird“, sagt er in der neuesten Folge des Podcasts Fiction Science. „Ich denke, das Konzept des Films ist eigentlich sehr interessant.“
Mason untersucht, wie der menschliche Körper für das Leben im Weltraum in a optimiert werden kann Buch Mit dem Titel „Die nächsten 500 Jahre: Ingenieurleben, um neue Welten zu erreichen“. Er argumentiert, dass es an uns Menschen liegt, die langfristige Zukunft des Lebens im Universum zu gewährleisten, indem sie die Werkzeuge der Evolution in unsere eigenen Hände nehmen.
Auch wenn wir nicht in der Lage sind, uns in die Luft zu jagen oder den Auswirkungen des Klimawandels zu erliegen. Wir haben nur ungefähr eine Milliarde Jahre Bevor die Sonne ein Aktivitätsniveau erreicht, das die Erde nicht vertrauenswürdig machen würde.
„Ich möchte darüber nachdenken, das Leben zu bewahren, was es erfordert, dass wir auf andere Planeten und schließlich andere Stars gehen“, sagt Mason. „Weil Menschen die einzige Art sind, die ein Bewusstsein für das Aussterben bedroht, gibt dies eine einzigartige Pflicht gegenüber dem Leben … was ich als deontogenes Prinzip nenne, die genetische Pflicht gegenüber allen Leben.“
Die gute Nachricht ist, dass wir uns zumindest vorübergehend an viele der Strapazen des Raumfluges einstellen können. Mason und andere Forscher sahen, dass sie in seinen fast jahrelangen Zeiten in der Internationalen Raumstation in den Jahren 2015 bis 2016 die Gesundheit des NASA -Astronautens Scott Kelly überwachten. Sie verglichen Kellys physisches und genetisches Profil mit dem seines Zwillingsbruders Mark Kelly, der auf der Erde überwacht wurde.
Die von NASA gesponserten Zwillinge studieren stellte fest, dass Scott Kelly Veränderungen in der Art und Weise erlebte, wie seine Gene und sein Immunsystem im Weltraum arbeiteten-möglicherweise wegen Strahlenexposition und anderer platzbezogener Belastungen.
„Mehr als 90% dieser Veränderungen schienen sich innerhalb weniger Monate nach der Rückkehr auf die Erde wieder normal zu machen“, sagte Mason. Einige der Veränderungen waren jedoch länger anhaltend.
„Es gibt diese nörgelnde Frage nach diesem kleinen Prozentsatz der Gene und Funktionen, die gestört wurden, dass wir bis heute in anderen Crews mit SpaceX und anderen Handelsanbietern studieren“, sagte er.
Die Belastungen der Weltraumumgebung dürften eher besorgniserregend werden, da Entdecker und Siedler über die Erdumlaufbahn hinausgehen und Der schützende Magnetschild unseres Planeten. Was uns zu den Dingen zurückbringt, die Mickey 17 und andere irdische Lebensformen töten können.
Strahlung ist das oberste Problem. Die bisher durchgeführten Studien deuten darauf hin, dass Astronauten während einer dreijährigen Mission zum Mars und zurück einem krebsregelmäßigen Strahlungsniveau ausgesetzt sein könnten. Eine dicke Abschirmung könnte das Risiko verringern, aber Mason schlägt auch vor, die Genetik zu verwenden.
„Zum Beispiel sind Tarderraden diese Wasserbären, die sogar das Vakuum des Raums und die schweren Strahlendosen überleben können“, sagt er. „Wir haben Zellen in meinem Labor gemacht, die es tatsächlich können Nehmen Sie ein Tarderrade -Gen und verwenden Sie es in einer menschlichen Zelleund haben diese Zunahme des Strahlungswiderstands – eine Abnahme von 80% in der [DNA] Schaden, den wir beobachten. „
Wenn Wissenschaftler Gene-Editing-Werkzeuge im CRISPR-Stil verwenden könnten, um das Tartigrade-Gen in Mickeys Genom einzulegen, könnte dies einen seiner Todesfälle abhören. In seinem Buch listet Mason andere genetische Techniken auf, die die Vision von Raumfahrern verbessern könnten. Steigern Sie ihre Immunantwortoder machen es ihnen leichter „überwintern“ Während einer langen Reise.
„Ich denke, das einfachste beinhaltet die Fähigkeit, alle Ihre eigenen Aminosäuren und Vitamine herzustellen“, sagt Mason. „Das Gen, um zum Beispiel Vitamin C zu machen, ist immer noch in all unserer DNA eingebettet. Es wurde nur verschlechtert und ist nicht mehr funktionsfähig. Aber mit ein paar kleinen Modifikationen. Sie können Ihr eigenes Vitamin C herstellen. „
Wenn Wissenschaftler mehr über gesundheitsbezogene Gene bei Menschen und anderen Arten erfahren und ihre Gen-Editing-Techniken verbessern, ist Mason der Ansicht, dass die Herausforderungen der Raumfahrt weniger entmutigend werden-nicht nur für professionelle Astronauten, sondern auch für den Rest von uns.
„Sie können sich einen Fall vorstellen, in dem Sie jemanden ethisch und verantwortungsbewusst und sicher verändern können, um ihn in den Weltraum zu bringen“, sagt Mason. „Das ist nicht so weit weg.“
Und wenn Raumreisende auf unerwartete Herausforderungen in einer anderen Welt stoßen – zum Beispiel außerirdische Mikroben auf dem Mars -, müssten sie nicht alleine damit umgehen.
„Ich spreche ein wenig in dem Buch über ein“ Point-to-Point-Biologie „-Konzept, bei dem seltsame Dinge auf dem Mars erscheinen könnten, aber es gibt nicht viele Ressourcen, um Hochdurchsatz-Screening oder hochdimensionale Charakterisierung der Organismen durchzuführen“, sagt Mason.
In diesem Fall könnte der genetische Code des Alien Microbe vor Ort unter Verwendung einer Version der Geräte der nächsten Generation auf der internationalen Raumstation sequenziert werden. Dann konnten die DNA -Daten an Laborforscher auf der Erde übertragen werden.
„Sie könnten es synthetisieren und dann dort mit mehr Ressourcen studieren und Updates an den Mars zurücksenden“, sagt Mason. „Sie können sich diese Idee eines tugendhaften Zyklus der Beobachtung, Befragung, Studie, Datenübertragung, wiederholt an einem Ort mit mehr Ressourcen vorstellen und dann dieses Wissen zurückschicken und sich den Organismen anpassen.“
Das ist eine Welt, in der Mickey nicht jeden Tag sterben müsste.