Làm cách nào để sống sót qua những chuyến du hành vũ trụ kéo dài?

Những chuyến du hành vũ trụ kéo dài có tác động vô cùng lớn tới cơ thể con người: môi trường không trọng lượng làm suy yếu sự phát triển của cơ và xương, cường độ bức xạ cao dẫn đến những đột biến không thể chữa được. Trong khi chúng ta nghiêm túc tính đến việc đưa con người vào vũ trụ, có một câu hỏi quan trọng vẫn chưa được giải quyết: Nếu chúng ta thực sự có thể bứt phá ra khỏi quỹ đạo Trái Đất, liệu con người có thể thích nghi với môi trường khắc nghiệt ngoài vũ trụ được hay không? Lisa Nip sẽ xem xét những trở ngại này.

Những chuyến du hành không gian kéo dài
rất nguy hiểm đối với cơ thể con người

Môi trường không trọng lực phá hủy các cơ
và sự phát triển của xương

cường độ bức xạ cao gây ra những đột biến
không thể chữa được

Vì nhân loại cân nhắc nghiêm túc về việc
con người sẽ du hành trong vũ trụ

thế nên vẫn tồn tại một câu hỏi lớn

Nếu chúng ta thoát ra khỏi quỹ đạo
của trái đất

và dấn thân vào một hành trình dài
giữa những vì sao

liệu ta có thích nghi được với môi trường
khắc nghiệt trong không gian?

Đây không phải lần đầu tiên con người
phải thích ứng với môi trường khắc nghiệt

và phát triển những khả năng siêu phàm

Không phải những năng lực ảo diệu như
tầm nhìn laze hay khả năng tàng hình

mà là những sự thích ứng về mặt sinh lí
để tồn tại trong hoàn cảnh khắc nghiệt

Ví dụ, trên dãy Himalaya,

điểm cao nhất là 9 km trên mực nước biển,

một người từ vùng đất thấp chưa quen với
khí hậu sẽ gặp phải triệu chứng thiếu oxy

thường được biết đến với tên sốc độ cao

Ở những độ cao như thế này, cơ thể thường
sản xuất ra những tế bào hồng cầu thừa

làm máu đặc hơn và cản trở
dòng chảy của nó

Nhưng những người dân Himalaya
sống ở dãy núi này trong hàng nghìn năm

đã hình thành một cơ chế làm phá hỏng
quá trình này

và duy trì luồng máu bình thường

Trường hợp này cho thấy con người có thể
phát triển các đặc tính sinh tồn cố định

nhưng quá trình thích ứng tự nhiên
cho cả loài người

sẽ mất đến cả chục nghìn năm.

Tiến bộ khoa học gần đây có thể đẩy nhanh
quá trình thích nghi của con người

chỉ trong vòng một thế hệ.

Để vươn lên như một giống loài

chúng ta có thể phát triển
những phương pháp

để nhanh chóng điều chỉnh những
khả năng bảo vệ cho chính mình

Phiên bản beta của những phương pháp này
chính là liệu pháp gen

- thứ thường được dùng để chỉnh sửa
những gen gây bệnh

Công nghệ điều chỉnh gen được cải tiến
nhanh chóng

cho phép con người trực tiếp
chỉnh sửa bộ gen người

để tránh những quá trình không mong muốn
hoặc tạo ra những chất có lợi.

Một ví dụ cho quá trình
không được mong đợi này

là những gì xảy ra khi cơ thể chúng ta
tiếp xúc với bức xạ ion hóa

Không có rào cản khí quyển hay từ trường
như ở trái đất

phần lớn các hành tinh và vệ tinh
phải chịu sự tấn công các hạt hạ nguyên tử

Chúng có thể xuyên qua hầu như mọi thứ

và gây ra tổn thương có nguy dẫn đến
ung thư trong DNA các nhà du hành vũ trụ

Nhưng nếu chúng ta có thể lật lại tình thế
đối với bức xạ?

Da người sản sinh ra một loại sắc tố
tên là melanin

bảo vệ chúng ta khỏi những bức xạ
xuyên qua trái đất

Melanin tồn tại dưới nhiều dạng
qua mỗi loài

và một số loài nấm có dấu hiện của melanin

dùng sắc tố da để chuyển hóa bức xạ
thành năng lượng hóa học

Thay vì cố gắng che chắn cho cơ thể
con người

hay nhanh chóng làm lành vết thương

chúng ta hoàn toàn có thể
điều chỉnh con người

để tiếp nhận và áp dụng hệ thống thu thập
năng lượng bằng melanin của nấm.

Sau đó họ sẽ biến bức xạ thành năng lượng
có ích trong khi vẫn bảo vệ được DNA.

Điều này nghe như câu chuyện viễn tưởng

nhưng vẫn có thể thực hiện được
với những công nghệ hiện thời

Nhưng công nghệ không phải là
cản trở duy nhất

Những tranh cãi vẫn diễn ra
về những hậu quả

và về vấn đề đạo đức của những biến đổi
tận gốc trong sợi di truyền của chúng ta

Bên cạnh đó

Lực hấp dẫn thay đổi cũng là một thử thách
đối với những nhà du hành vũ trụ

Cho đến khi khi chúng ta tạo ra trọng lực
nhân tạo ở tàu vũ trụ hoặc hành tinh khác

chúng ta nên giả sử việc nhà du hành vũ trụ sẽ
sống một thời gian ở môi trường không trọng lượng.

Trên trái đất, xương và tế bào cơ
của người

phản ứng lại với sự hút lại không ngừng
của trọng lực

bằng cách làm mới những tế bào đã cũ bằng
quá trình tu sửa và tái tạo.

Nhưng ở trong môi trường không trọng lực
như sao Hỏa

Xương người và tế bào cơ sẽ không nhận ra
những tín hiệu đó

Điều này gây ra chứng loãng xương
và teo cơ

Làm sao chúng ta có thể cung cấp
những tín hiệu nhân tạo cho các tế bào

và chống lại những tổn hại cho xương và cơ

Lần này cũng chỉ mang tính chất suy đoán,

vi khuẩn được biến đổi hóa sinh
trong cơ thể chúng ta

có thể tác động đến những nhân tố
điều chỉnh tín hiệu trong xương và cơ

Hoặc con người có thể biến đổi gen

để tạo ra nhiều những tín hiệu này hơn
trong môi trường không trọng lực

Sự tiếp xúc với bức xạ, môi trường không
trọng lực là hai trong nhiều thử thách

mà chúng ta phải đối mặt trong môi trường
khắc nghiệt ở ngoài vũ trụ

Nhưng nếu chúng ta thông suốt về mặt
đạo đức trong việc ứng dụng chúng,

điều chỉnh gen và kĩ thuật vi sinh
là hai công cụ linh hoạt

có thể áp dụng trong nhiều tình huống

Trong tương lai gần, chúng ta có thể
sẽ quyết định phát triển thêm

và điều chỉnh những công cụ gen để phù hợp
với điều kiện khắc nghiệt trong vũ trụ