¿Cómo puedo hacer que los humanos no se vean afectados negativamente por la radiación?

Usar sumas de verificación .

Un Checksum es una herramienta informática utilizada para evitar errores de almacenamiento o replicación. En su caso, tendría algún tipo de algoritmo que traduciría una secuencia de ADN en un código único. Luego almacenaría este valor. Luego, cuando ocurre el paso de replicación del ADN, primero se compara con la suma de verificación almacenada. Si es incorrecto, la célula debe sondear a sus vecinos para obtener el valor de ADN "bueno" y reemplazarlo.

Problemas potenciales:

1. Esto supone una capacidad con la ingeniería genética que es dudosa para su período de tiempo. Más allá de modificar genes, aquí está creando procesos completamente nuevos desde cero. Sin embargo, podría ser posible con los recursos informáticos que tenemos dentro de 100 años.
2. Esto eliminará casi por completo las mutaciones normales. Si sus colonos pierden su tecnología genética, quedarán "atascados" con su código genético actual hasta que lo vuelvan a desarrollar. Esto podría ser malo para la supervivencia a largo plazo (millones de años) de la especie.
3. Un daño por radiación suficiente abrumará el sistema, ya que las células no podrán recuperar una versión "buena" de la secuencia de ADN.
4. Los pasos correctivos y de verificación no son gratuitos, por lo que es probable que esto aumente ligeramente los requisitos metabólicos de sus colonos: necesitarán un poco más de comida y oxígeno. Sin embargo, dudo que sea significativo, probablemente menos del 1% en circunstancias normales, pero aumenta a medida que reciben más daño por radiación.

Arráncalo de algo que trabajó millones de años para conseguirlo.

La bacteria deinococcus radiodurans es un extremófilo. Puede sobrevivir al frío, la deshidratación, el vacío, el ácido y la radiación ionizante. Es, de hecho, un organismo con una de las radiorresistencias más altas conocidas. Por ejemplo, este tipo puede tomar una dosis aguda de 5000 Gy . Para un 50% de probabilidad de muerte, un ser humano solo puede recibir 4,5 Gy . Para darle un 37% de posibilidades de vida, debe recibir 15.000 Gy.

¿Como hace esto?

Tiene múltiples copias de su genoma y un mecanismo único de reparación rápida de su ADN.

Por lo general, repara las roturas en sus cromosomas en un plazo de 12 a 24 horas a través de un proceso de dos pasos. Primero, D. radiodurans vuelve a conectar algunos fragmentos de cromosomas a través de un proceso llamado hibridación monocatenaria. En el segundo paso, múltiples proteínas reparan roturas de doble cadena mediante recombinación homóloga. Este proceso no introduce más mutaciones de las que lo haría una ronda normal de replicación.

No solo eso, sino que pueden tomar ADN de otras células si la suya está demasiado dañada, incluso lo repararán primero.

D. radiodurans es capaz de transformación genética, un proceso mediante el cual el ADN derivado de una célula puede ser absorbido por otra célula e integrado en el genoma receptor mediante recombinación homóloga. Cuando se introducen daños en el ADN (p. ej., dímeros de pirimidina) en el ADN donante mediante irradiación UV, las células receptoras reparan eficientemente los daños en el ADN transformante como lo hacen en el ADN celular cuando se irradian las propias células.

Otros usos

Estas bacterias son tan buenas para reparar su ADN que se han considerado para el almacenamiento de información a largo plazo, capaces de sobrevivir a un holocausto nuclear.

En 2003, científicos estadounidenses demostraron que D. radiodurans podría usarse como un medio de almacenamiento de información que podría sobrevivir a una catástrofe nuclear. Tradujeron la canción "It's a Small World" en una serie de segmentos de ADN de 150 pares de bases, los insertaron en la bacteria y pudieron recuperarlos sin errores 100 generaciones bacterianas después.

¿Cómo arrancarlo?

El mecanismo de reparación del ADN de esta bacteria se ha replicado para ensamblar fragmentos de ADN en cromosomas, el objetivo final es ensamblar una forma de vida sintética por parte del Instituto Craig Venter. No sería imposible, entonces, que los humanos modificados pudieran incluir estos mecanismos en sus propias células.

Si tu nave se encuentra con una fuente de radiación muy fuerte , como un estallido de rayos gamma , se acabó el juego. ("La tripulación está muerta, asesinada por una fuga de radiación. Los únicos supervivientes son Dave Lister, que estaba en animación suspendida en el momento del desastre, y su gata preñada...")

De lo contrario, la tripulación estará expuesta a largo plazo a niveles moderados de radiación. El principal peligro de esto son los errores en la replicación del ADN, que pueden causar cáncer y/o defectos de nacimiento en la siguiente generación.

El cuerpo humano ya cuenta con elaborados mecanismos para garantizar la fidelidad de la replicación del ADN, destruir los tumores cuando aparecen y evitar que un embrión no viable se implante y lleve a término. Si pudieras mejorar estos mecanismos, tendrías una cura para el cáncer; por lo que son un campo de investigación muy activo.

Desafortunadamente para nosotros, resulta que curar el cáncer es difícil; pero en un escenario de ciencia ficción, se podrían postular algunos avances sorprendentes en la prevención del cáncer. Estos servirían para proteger a la tripulación de su nave estelar de los peores efectos de la radiación de fondo.

Reparación de ADN

Como escribí en mi respuesta a la parada repentina de radiación, la clave para sobrevivir a la radiación es reparar el ADN de manera eficiente, como también mencionó @bowlturner.

El ejemplo más notable de esta capacidad es Deinococcus radiodurans . Es posible que sepa que ya hay ADN bacteriano en el genoma humano , por lo que es muy probable que los humanos puedan ser modificados genéticamente para obtener la resistencia a la radiación de Deinococcus radiodurans.

Editar:

Afortunadamente, acabo de tener otra idea con respecto a su problema, así que puedo contribuir un poco más además de citarme a mí mismo.

Aquí vamos:

¿Por qué necesitarías una nave de generación?

Si la nave de generación no forma parte de tu parcela también podrías tener una nave automatizada con robots en stand-by. En lugar de humanos, transportas solo su ADN en un pequeño contenedor a prueba de radiación. Después de un aterrizaje automático en su planeta objetivo, los robots se activarán y crearán su población mediante fertilización in vitro en úteros artificiales y los llevarán a la adolescencia.

De esta manera, solo tiene que conservar el ADN más los óvulos y los espermatozoides, o construirlos artificialmente.

No necesitará una economía circular en su barco, es decir, sin infraestructura compleja ni recursos para alimentar la infraestructura, por lo que sus requisitos de espacio y costos de mantenimiento son muy, muy bajos.

Por supuesto, la premisa de toda la idea es cargar la mente / el transhumanismo no es técnicamente factible o aún da miedo en comparación con dejar que la humanidad deje de existir solo temporalmente ;-)

Hay dos cosas que podría hacer con respecto a la radiación, reducirla o reducir sus efectos.

El enfoque de reducción depende del tipo de radiación y la energía de la radiación. La idea básica es revestir la superficie humana con un material que tenga una reducción muy alta, como el plomo o incluso un compuesto.

+----------------------+------------------------+----------------------+
| Material             | Halving Thickness [cm] | Halving Mass [g/cm²] |
+----------------------+------------------------+----------------------+
| Lead                 | 1                      | 12                   |
| Steel                | 2.5                    | 20                   |
| Concrete             | 6.1                    | 20                   |
| Packed soil          | 9.1                    | 18                   |
| Water                | 18                     | 18                   |
| Lumber or other wood | 29                     | 16                   |
| Air                  | 15 000                 | 18                   |
+----------------------+------------------------+----------------------+

El problema de vestir a tu humano es que se vuelve muy pesado muy rápido. Incluso con materiales compuestos y una capa delgada verá surgir este problema. Un macho promedio tiene una superficie de 1,9 metros cuadrados, esto multiplicado por la masa de plomo daría como resultado 22,8 kilos para reducir a la mitad la radiación una vez.

Hay un segundo problema . Las capas delgadas de material dispersarán los rayos de alta energía en múltiples rayos causando todo lo contrario de lo que desea, causarían aún más ionización que cuando eran un solo rayo.

En lugar de la 'prueba' de la radiación, use esa tecnología avanzada para 'reparar' el daño que la radiación hace a los genes. La radiación peligrosa más inmediata que lo matará en un corto período de tiempo puede bloquearse (al menos hasta niveles tolerables) con bastante facilidad. El resto es peligroso cuando se trata de causas de cáncer (en su mayoría). Especialmente en las células que residen en el cuerpo durante mucho tiempo, como los óvulos en los ovarios de las mujeres.

Si puede diseñar un retrovirus que corrija el daño al ADN, podría prevenir muchos de los problemas causados ​​por la radiación. También sería capaz de reducir drásticamente el envejecimiento como un beneficio secundario.

http://www.ultramet.com/chemical_vapor_deposition.html

Hace unos años leí un artículo sobre materiales átomo a átomo.

con nanomateriales se podrían fabricar materiales reflectantes y refractores,

objetos de metal brillantes como el cobre en la revista Discovery pero con cerámica o vidrio como

propiedades, es decir, se romperá.

Los rayos X o Gama se refractan y reflejan parte de ellos lejos del barco, o absorben y

volver a radiarlo. IE Infrarrojos, o como luz. u otra longitud de onda más deseable.

uno podría tener un blindaje de nano vidrio translúcido para plantas y con rayos cósmicos tener

la luz irradia sobre ellos en su lugar. deje entrar la luz deseable, de lo contrario, hágala convertir en luz que las plantas puedan usar. en un largo vuelo espacial capturar energías que están disponibles libremente es una necesidad. por lo tanto, el fósforo u otros nano materiales impregnados que protegen su bahía hidropónica y reciclan energías no deseadas, es decir, rayos X para la iluminación de plantas, etc., son útiles.

También es posible que se puedan fabricar mejores trajes espaciales y materiales de protección contra la radiación ligeros/flexibles.

"TONELADAS de blindaje de plomo" pero ligeras como la seda y telas nano suaves que los técnicos del reactor podrían usar como cualquier otra ropa.

Todavía no tenemos esto, pero algún día pronto alguien encontrará un medio para agregar algún compuesto milagroso microcristalino y hacer que sus Levi Jeans sean muy resistentes a la radiación.

El punto es que la investigación de materiales puede hacer cosas que ni siquiera podemos concebir. algo de tecnología de hoy a continuación es alucinante.

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/01/100120113556.htm ¿Conecte su iPod a su camiseta para obtener energía?

comentarios Simplemente estoy afirmando que con los nuevos materiales, aún no tenemos radiación que pueda ser mitigada o absorbida y transformada en energías útiles. y traté de proporcionar algunos ejemplos actuales.

si bien no es una solución biológica que tenga ropa resistente a la radiación a través de nuevos materiales, ya sean metamateriales y nano o una combinación de ellos.

una táctica general de gestión de la radiación que mezcla las diversas respuestas

algunos de los nuevos materiales hechos de la deposición átomo por átomo tienen propiedades extrañas o únicas, es decir, una lámina de cobre que se rompe como el vidrio,

El punto es que si alguien encontrara una composición de metal liviano para armadura de radiación que sea liviana como el aluminio de los aviones pero bloquee más radiación que libras de plomo 3-4 veces más gruesas y con 1.100 o menos, el peso haría que una nave estelar fuera mucho más sobreviviente.

se necesitará tecnología de reparación de bio-radiación,

sin embargo, si uno puede evitarlo o mitigarlo al no tener que absorber tanta radiación debido a los nuevos materiales, también es bueno.

hay tratamientos de nanopartículas que hacen que el algodón sea impermeable. parece que 10-100 años después, poder tratar el algodón para que sea tan protector contra la exposición a la radiación no es tan inconcebible, no solo útil para el personal de vuelos espaciales, sino también para los primeros en responder o incluso para los técnicos de rayos X, o también para el personal de respuesta nuclear.

(también tan acostumbrado a html .... y no hay una reducción común de vista a vista, es decir, stack exchange github, etc., buen html antiguo, un poco desafiado con la reducción)

y perdone mi prisa en la sección original, no hay una publicación como una opción de respuesta preliminar, estaba pensando un poco rápido qué nuevos materiales maravillosos es probable que sean posibles en el futuro cercano que ayudarían ...

R: absorber y cambiar la radiación a algo útil, es decir, electricidad , o recuperarse como fotones de luz, es decir, nanovidrio especial, es decir, una bahía hidropónica diseñada para usar la luz del sol en órbitas planetarias o tomar tanta luz estelar/radiación y convertirla en planta. luz.

B: Protección contra la radiación mejorada con nuevos tipos de metales o estructuración atómica forzada de las estructuras cristalinas. un barco debe ser liviano, sin embargo, ¿un material con 6 pies? de mitigación de plomo/refracción/reflexión/re-irradiación como calor/etc. o etc, pero extremadamente ligero, sería una bendición. CVD o tecnología similar está en su infancia ahora, pero tampoco es inconcebible. algunos blindajes de radiación más nuevos del casco serían útiles, especialmente peso ligero y gran protección.

C: ropa nueva o tratamientos para la ropa , ropa cómoda, es decir, algodón u otros materiales cómodos, que brinde protección o convierta los rayos cósmicos, etc. cómodo en condiciones "normales", que brindaría una gran protección si ocurriera un evento, lo que podría ganar tiempo para ingresar a un área de protección contra la radiación, una caminata espacial, etc. los usuarios tienen que estar tan preocupados.
Es decir, si tuviera telas normales que ofrecieran la protección de un delantal de plomo pero igual que su camiseta o sudadera, es decir, livianas y cómodas como artículos diarios que ayudarían a ofrecer una buena protección, la mayoría apenas lo notaría.