Cryo-Pods para humanos inalterados

OK, más rápido que la luz no es posible y una fracción meramente significativa puede comenzar a estirar los límites de la realidad razonable a medida que esa fracción aumenta // por lo que se necesita una forma menos irreal de permitirnos nuestro viaje interestelar.

Estoy optando por Cryo-Sleep.

Son cápsulas que bajan la temperatura corporal hasta llegar a un punto bajo cero donde se suspende toda actividad biológica.

Además del equipo de enfriamiento obvio, estos incluirán una máquina de hemodiálisis, un catéter urinario y goteo intravenoso.

Inicialmente, el sujeto está sedado y luego, durante un período de tiempo, su sangre se satura con proteínas anticongelantes, urea, glucosa y glucógeno a medida que se deshidrata tanto como el cuerpo humano puede tolerar mientras la temperatura desciende lentamente.

Al final de los tres días, la temperatura está por debajo del punto de congelación y son una paleta humana.

Cuando llegan, el proceso se invierte ya que se descongelan lentamente.

¿Es esto plausible para los humanos no modificados?

[Nota: por inalterado / sin modificar quiero decir solo que no han sido modificados genéticamente]

ingrese la descripción de la imagen aquí

Algunos de los enlaces y recursos que he estado usando.

BBC - Tierra, Cuando tus venas se llenan de hielo: "La Universidad de California, Berkeley y el Centro Médico Sheba en Israel, utilizaron con éxito proteínas anticongelantes aisladas de peces antárticos para congelar y preservar corazones de rata durante 21 horas // trasplantados a ratas receptoras, donde siguió latiendo durante al menos 24 horas"

Durante al menos 24 horas presumiblemente significa que los sujetos fueron destruidos después de 24 horas, por lo que el éxito a largo plazo (o el fracaso) de la técnica durante períodos más largos no está claro de ninguna manera.

¿Por qué alguien que sabe la respuesta a esto la publicaría aquí en lugar de correr a la oficina de patentes más cercana y asegurar su vida en los siglos venideros?
@ L.Dutch-ReinstateMonica bueno, eso es todo, pero esperemos que tengan la amabilidad de regresar y dejar una respuesta aquí con un enlace a la patente después de que hayan hecho eso;)) la plausibilidad (y tal vez algo bastante obvio problemas que me he perdido) es todo lo que pido, no un documento completamente documentado que pueda usarse para reproducir el trabajo de cualquier persona, notará que no usé la etiqueta de ciencia dura.
¿Dónde trazas la línea sobre "humanos no modificados"? Podría decirse que saturar o reemplazar los fluidos en el cuerpo de alguien con variantes anticongelantes es una modificación significativa de su funcionamiento biológico normal.
@Dragongeek genéticamente sin modificar, sin empalme de genes in vitro ni terapia génica para darles una ventaja.
@ L.Dutch-ReinstateMonica debido a la preocupación persistente de que la gente del futuro podría considerarlos como un retroceso espantoso a una época que es mejor olvidar, y optar por desconectarse en silencio.
@StarfishPrime, la gente del futuro no estará allí, ¿verdad? Volverán a la tierra donde no pueden interferir con la maquinaria, las prosas estarían automatizadas, por supuesto, aunque podrían estar semiautomatizadas con turnos rotativos despertados. y volver a cryo cuando termine su turno o un depósito de personal capacitado en un barco de generación (que tendrá 'algo' de dilatación de tiempo si es lo suficientemente rápido, por supuesto).
@Pelinore mi respuesta fue en el contexto del comentario de L.Dutch. Soy consciente de que no se aplicaría a su pregunta específica.

Respuestas (4)

Ha realizado una gran investigación y ha esbozado un enfoque teórico efectivo para congelar a las personas. Sin embargo, en última instancia, el éxito de un procedimiento criónico se reduce a lo buenos que somos en la reparación de tejidos. Para descongelar a un colono y tener más que carne, necesita algún tipo de nanobot u otra tecnología de reparación celular que pueda usar en sus pacientes mientras se descongelan. Estos son los principales ejemplos de daños que necesitaría tratar.

daño por frío

Cuando congela a su paciente, la fuente más obvia (y aguda) de daño al cuerpo es la formación de cristales de hielo. Las estructuras de tejido a gran escala se trituran, las membranas celulares se rompen e incluso las estructuras internas delicadas y las proteínas se rompen. Como puede atestiguar cualquiera que haya descongelado y cocinado una cebolla o una hamburguesa congelada, el acto de congelar y luego descongelar da como resultado un cambio notable en la textura y el sabor (y una pérdida significativa de líquidos a medida que todo se drena de las estructuras internas ahora perforadas).

Estoy enumerando este en aras de la integridad, pero tiene una forma teórica sólida de evitar este problema. Entonces, con el trauma mecánico directo resuelto, ¿qué más hay?

Actividad química

Hay una gran cantidad de estructuras moleculares en una célula determinada que son delicadas y energéticamente intensivas de mantener. Si bien la reducción de la temperatura reduce la actividad química, existe cierto debate sobre cuánto frío debe enfriarse antes de que las estructuras moleculares de vida más corta en el cuerpo comiencen a degradarse. Cuando sus células están lo suficientemente calientes como para participar en la homeostasis, esta corta vida útil es una ventaja. Sin embargo, si está lo suficientemente frío como para detener la actividad biológica e inhibir la actividad química, se convierte en una desventaja. Estos resortes químicos ciertamente se desenrollarán con menos rapidez, pero aun así se desenrollarán. El ATP se desfosforilará, el ARN se desmoronará lentamente, etc.

Teóricamente, podría evitar esto congelando a las personas cerca del cero absoluto, pero eso es un desafío incluso en la Tierra, donde el calor es mucho más fácil de eliminar que en el espacio. Me imagino que se hace un compromiso aquí, encontrando una temperatura mínima factible que equilibre la reducción del daño por descomposición (y el tiempo de reparación/descongelación) con la maquinaria necesaria para mantener a todos congelados.

Desintegración radioactiva

Contenemos cantidades de radioisótopos de carbono, fósforo y otros elementos. Estos están en constante descomposición, y su cuerpo está continuamente reparando este daño. Sin embargo, si está en hielo, la descomposición radiactiva continuará (no le importa especialmente la temperatura), pero los sistemas de reparación ahora están en espera. El daño causado por radioisótopos como el C-14 y el P-40, que experimentan su desintegración habitual, se acumulará en todo el cuerpo, tanto en forma de partículas beta liberadas como en forma de un fósforo generalmente bastante importante que de repente se convierte en calcio y el carbono en nitrógeno, con efectos colaterales para la molécula o proteína de la que forma parte.

Vale la pena señalar que ambos son radioisótopos bastante estables con vidas medias largas (10 ^ 3 años para C-14, 10 ^ 9 para P-40), pero tenemos muchos de ambos, y ambos son increíblemente importantes donde sea que estén . . El carbono es la columna vertebral de prácticamente todas las moléculas orgánicas, y el cambio en la electrónica y los enlaces covalentes disponibles de C a N presenta problemas estructurales apremiantes. Y con el fósforo, es casi peor: cada nucleótido en su ADN tiene dos de estos, uno uniéndolo a cada uno de los nucleótidos de cada lado. Tampoco son grandes átomos para no tenerlos repentinamente, y luego está esa partícula beta que mencioné: también es muy probable que encuentre un nuevo amigo en el área.

Conclusión

Por lo tanto, el daño se acumulará más allá de la congelación inicial. En última instancia, lo que su sociedad necesitará para que esto sea viable es una base sólida de tecnología de reparación celular, en cualquier forma que adopte. Las nanomáquinas son generalmente la toma más popular aquí, y si pasa tres días para congelar a alguien, gastar otros tres para infundirles bots de reparación a medida que se descongelan parece bastante razonable. Esto significa que su entorno tiene acceso a nanobots curativos, que tendrán efectos colaterales en la vida humana, las enfermedades y qué constituye exactamente una "lesión grave" y un "tratamiento a largo plazo" si la mayoría de las lesiones se curan en un día más o menos. la losa mientras los nanos trabajan.

información adicional

He realizado una discusión a nivel superficial de estos temas, pero si desea profundizar más, recomendaría un par de videos de YouTube de Isaac Arthur, físico y futurista, que tratan este tema. Uno es información más general sobre Cryonics (se enfoca en los aspectos sociales de la tecnología y sus usos, pero también brinda más detalles sobre las limitaciones), mientras que el otro se enfoca más en naves durmientes como su caso de uso.

Cryonics: Civilizaciones congeladas

Barcos durmientes

Alpha Centaur tiene i4.367 años luz, nuestra nave espacial más rápida hasta la fecha (la Parker Solar Probe) alcanzó los 466 592 km/h y hay 8760 horas en un año calendario // así que, a menos que me equivoque en mis cálculos, son 10107,8 años llegar allí, espero que podamos hacerlo mejor, el 5% de LS tal vez eso tomaría un poco menos de 100 años.
Entonces, con eso en mente ^ Estaba pensando en un sistema saltando de un sistema cercano a otro (los individuos solo pasarían unos pocos cientos de años congelados) para mantener bajos los peores problemas a largo plazo y solo tener que preocuparme por la mecánica directa trauma of freeze // gracias por los enlaces, voy a verlos ahora.
Je, los videos de Isaac Arthur fueron lo primero que pensé cuando leí la pregunta.
@Pelinore, si va a recorrer largas distancias durante mucho tiempo, puede usar propulsión de alta eficiencia, como un motor de iones, que puede llevarlo a velocidades mucho más altas, pero lleva mucho más tiempo hacerlo. (Si Dawn hubiera acelerado en línea recta en lugar de deambular por el cinturón de asteroides, iría más rápido que Parker Solar Probe , pero le habría llevado seis años hacerlo tan rápido).
@Mark, sí, pero aún tiene que transportar el combustible (y más combustible significa más masa que necesita más combustible para acelerar), por lo que solo puede acelerar hasta cierto punto antes de agotarse, incluso si está construyendo barcos de tamaño tonto (además también tiene que desacelerar), en el mejor de los casos, sin asumir una gran cantidad de avances tecnológicos muy dudosos que posiblemente nunca sucedan, seguirán siendo del orden de cien años y más probablemente varios cientos. por lo tanto, las cápsulas criogénicas // parecen una necesidad para cualquier persona que comience el viaje para llegar.
@Pelinore Si no se opone al concepto de la nave de generación, un par de cilindros O'Neill proporciona gravedad, amplio espacio y la capacidad de tener un sistema de soporte vital de circuito cerrado que podría soportar un grupo respetable de colonos. También podría considerar un sistema de empuje híbrido, como velas solares impulsadas por láser al salir y los motores del barco solo para la desaceleración. Si está construyendo naves para Alpha Centauri, un anillo de impulsores láser alimentados por energía solar que orbitan alrededor del sol parece una inversión sólida.
Otro recurso en el que acabo de pensar: ¿está familiarizado con el sitio de Atomic Rockets? Un recurso fantástico para los nerds del espacio y los escritores de ciencia ficción dura. Aquí está la página sobre naves estelares más lentas que la luz: projectrho.com/public_html/rocket/slowerlight.php
@Pottermost apuesto sería la palabra equivocada, simplemente no hace el trabajo deseado, que es llevar a un individuo allí de la manera más plausible para la ciencia del mundo real // Sospecho que detecto una mención de descargas de personalidades digitales próximas, así que yo Diré ahora para evitar eso que, dado el hecho de que sabemos que se puede hacer en la naturaleza, creo que la crio es la ciencia del mundo real más plausible :) particularmente en el corto plazo.

Inicialmente, el sujeto está sedado y luego, durante un período de tiempo, su sangre se satura con proteínas anticongelantes, urea, glucosa y glucógeno a medida que se deshidrata tanto como el cuerpo humano puede tolerar mientras la temperatura desciende lentamente.

Al final de los tres días, la temperatura está por debajo del punto de congelación y son una paleta humana.

Desea que su descripción del proceso suene plausible, no que sea reproducible.

No entre demasiados detalles sobre lo que se usa y por qué; leyendo tu descripción lo primero que pensé fue "¿por qué están dando glucógeno y glucosa si el sujeto va a hibernar? La necesidad metabólica será 0 y toda esa energía química por ahí es solo una invitación para los descomponedores".

Mantente vago: cuantos menos detalles proporciones, menos puntos de enganche habrá para que alguien cuestione tu descripción. Una vez más, su objetivo es la plausibilidad aparente, no la reproducibilidad. Mencionar proteínas anticongelantes es bastante vago, haz lo mismo con otras sustancias.

Los comentarios no son para una discusión extensa; esta conversación se ha movido a chat .

Considere estados de letargo inducidos médicamente en lugar de criogenia

letargo - wikipedia

No los he vinculado aquí, pero hay varios artículos publicados recientemente sobre investigaciones para inducir estados similares a la 'hibernación' en mamíferos que no entran naturalmente en tales estados, por ejemplo, conejos.

Para períodos prolongados de letargo, podría adaptar de manera 'realista' la investigación de algunas partes de la investigación criogénica, por ejemplo, compuestos anticongelantes y oxigenación/nutrición/estimulación muscular intravenosa controlada por computadora, etc., para extender en gran medida el período de sueño letargo a varios meses/años y/ o bajar la temperatura central del cuerpo un poco más para inducir un estado de letargo aún más efectivo.

Sin embargo, sugeriría que la tripulación/pasajeros tendrían que pasar por períodos de temperatura corporal elevada/estados de sueño para mantener sus facultades mentales. Además, después de alcanzar el límite máximo "seguro" para la hibernación inducida, las personas tendrían que ser despertadas y permitirles el acceso al movimiento normal, el ejercicio y la comida durante un período prolongado.

Entonces, según su ejemplo, el viaje dura 100 años, la tripulación tendría turnos en cápsulas, seguidos de un período de descanso durante el cual se recuperan y luego un turno de servicio activo. Entonces, desde la perspectiva de la tripulación, el viaje podría tener 3 años de letargo seguidos de un período de recuperación de 1 a 3 meses y de 3 a 6 meses de trabajo normal antes de volver a dormir por otros 3 años. Podrías ir con un ciclo de sueño despierto de 80/20 para el viaje.

La pega es que sigues teniendo el problema de que parte de la tripulación está activa entre una décima y una tercera parte del viaje (elige las estadísticas que quieras) lo que aumenta el uso de consumibles.

Sin embargo, las ventajas son que;

A) La hibernación inducida se está explorando activamente para los viajes espaciales , la criogenia no. El hecho es que ni siquiera estamos cerca de resolver las complejidades involucradas en revivir organismos/tejidos vivos avanzados de estados de congelación profunda después de períodos prolongados de crio.

B) recientemente ha salido a la luz alguna evidencia de experimentos con animales de que pasar un período de tiempo en un letargo inducido bien puede extender la vida natural de los animales. Por lo tanto, es posible que su tripulación descubra que su esperanza de vida "normal" se extiende considerablemente simplemente porque sus cuerpos han estado en "estado de reposo" durante períodos tan largos que no han acumulado las cantidades normales de daño asociado con el envejecimiento.

Entonces, si, por ejemplo, la vida útil promedio en su palabra es de 120 años y la edad promedio de la tripulación es de 30 (más o menos) cuando comienzan la propina y usted va con el ciclo de sueño / vigilia 80/20, entonces suponiendo que las drogas y el resfriado, etc. ayudar a retrasar el proceso de envejecimiento a la mitad, todos tendrán alrededor de 90 años cuando lleguen. El equivalente de decir un saludable 60 hoy. No es bueno pero tampoco malo. Y tú por supuesto puedes jugar con las figuras.

Y tenga en cuenta que puede congelar óvulos, espermatozoides u óvulos. Por lo tanto, expandir la población es fácilmente factible.

Lo siento si esta no es la respuesta que quería, pero para propósitos de construcción mundial con tiempos de viaje lentos, es 'factible'. Buena investigación por cierto

Mmm . mi reacción instintiva es el letargo (también conocido como hibernación en la mayoría de los casos) no lo corta aceptar viajes más cortos en el sistema o estrellas muy cercanas si podemos ir más rápido de lo que parece probable, los óvulos y el esperma (ya sea con naves automatizadas o de generación) es una ruta más probable, por supuesto, pero no llevará a las personas allí.
Mi respuesta sería que depende de cuánto tiempo se pueda sostener de manera segura. ¿Usando drogas especializadas y el suministro asistido por máquinas de nutrición y estimulación electoral? Si pudiera mantener a las personas bajo el agua de forma segura durante, digamos, 2 años seguidos de 3 a 6 meses despiertos, todavía tendría un ciclo de sueño/vigilia del 80 % con una reducción comparable en el consumo de recursos a bordo, incluido el espacio. También ayuda con el problema del aburrimiento. ¿Si puedes subir el estado de letargo a 3-5 años?

Los microondas podrían

No estoy bromeando. Simplemente coloque en el microondas los casi cadáveres perpetuamente, a la amplitud/frecuencia directa para evitar que se congelen. Puede causar otros tipos de daños, pero detendrá con éxito el daño debido a la formación de cristales de hielo. Tendría que bombear calor constantemente, y debido a la duración del viaje, cualquier tipo de radiador activo en el que rocíe materiales para eliminar el calor residual se infiere pero nunca se indica directamente en la extensión porque la idea es un poco estúpida. es una opción Va a necesitar algunos radiadores grandes. En cuanto a la solución de microondas, la idea está inspirada en algunas investigaciones sobre tecnología de enfriadores para mantener la carne fresca y evitar la formación de cristales de hielo. Después de todo, ¿de qué están hechos los humanos, sino de carne?

La idea es que use microondas para evitar perpetuamente que SOLO los cristales de hielo se congelen y, al mismo tiempo, enfriarlos para mantenerlos a temperaturas criogénicas, lo que produce una enorme cantidad de calor residual, ya que están a temperatura de congelación pero usted se está enfriando. y calentándolos al mismo tiempo para evitar la formación de cristales de hielo. Esto es algo que se está contemplando para mantener la carne más fresca en los refrigeradores, evitando la formación de cristales de hielo. Ese es exactamente el mismo problema con la preservación criogénica, la formación de cristales de hielo, que son problemas por la misma razón, que el hielo rompe las membranas celulares y otros.

Ahhh Error de ortografía.
Umm, pensé que había resuelto el problema del cristal de hielo, ¿pensaste que había algo mal con mi método? Después de todo, esa es mi pregunta: "¿es esto plausible?", también conocido como "¿podría funcionar?"
¿Alguna vez has visto un perrito caliente de 7-Eleven que ha estado allí durante unos días?
¿Calentarlas para que no se congelen? Estoy confundido. O están a temperatura de congelación, o no lo están.
La idea es que utilices microondas para evitar perpetuamente que solo los cristales de hielo se congelen y, al mismo tiempo, enfriarlos para mantenerlos a temperaturas criogénicas, lo que produce una enorme cantidad de calor residual, ya que están a temperatura de congelación pero tú los estás enfriando. y calentándolos al mismo tiempo para evitar la formación de cristales de hielo.
@Pelionor Es una solución alternativa potencialmente de baja tecnología. Ambos son plausibles, pero esta también es una opción.
O no. Es solo una idea que tuve, basada en leer algunos artículos sobre enfriadores que usan microondas para evitar la formación de cristales de hielo, que es el mayor problema con respecto a la congelación criogénica.
Solo lo permitiría si las cápsulas criogénicas hacen "ping" cuando se completa el calentamiento y la persona realmente gira en la cápsula mientras se calienta.
---------------Hecho