Proteger a los humanos en maniobras prolongadas de alta gravedad

De ninguna manera sin un aumento significativo. 10 g está cerca del límite de tolerancia humana breve , medido en minutos. Obviamente, un ser humano puede sobrevivir a cien fuerzas g en un choque, pero eso es durante un período de tiempo muy breve.

Aquí hay una tabla de lo que un piloto típico puede soportar

Como puede ver, la posición es muy importante, pero el tiempo total antes del apagón es aún muy breve.

Con 10 g, un cuerpo humano no podrá moverse. Tendrá que estar en posición reclinada, totalmente apoyada. A modo de comparación, cuando un cohete despega ahora, los astronautas están sujetos a 4 g de aceleración y no hacen mucho más que sentarse y disfrutar del viaje. De repente, aplicar 10 g de fuerza a alguien seguramente lo dejará fuera de combate, por lo que deberá aumentar el empuje gradualmente y, con suerte, no podrá realizar cambios laterales repentinos a menos que el asiento del piloto pueda moverse para mantener al piloto centrado (en un cohete clásico). esto no es un gran problema a menos que tenga propulsores laterales o sea golpeado, haciéndolo girar).

Podría usar un exoesqueleto motorizado para permitir algún movimiento asistido de las extremidades a alta g. La respiración es un problema, ya que la capacidad de respirar depende de que el diafragma pueda generar succión contra la caja torácica, comprimir la caja torácica y no poder respirar. El uso de un medio fluido (como el Abyss) o aire a presión positiva (como una máquina CPAP o un ventilador) puede ayudar, ambas soluciones son problemáticas para el uso a largo plazo (los pilotos de combate actuales usan una máscara ya que un ventilador generalmente requiere que el paciente ser sedado a menos que sea colocado quirúrgicamente en la tráquea, como con Christopher Reeves). La sobrepresión de una máscara o ventilación daña los pulmones, por lo que solo puede forzar la ventilación durante cierto tiempo. Un traje de torso rígido que reproduzca un ventilador de presión negativa (un pulmón de hierro) puede ser mejor, pero, por supuesto, esto también tiene consecuencias, ya que restringe severamente el movimiento. Los electrodos para forzar la contracción muscular también pueden ayudar una vez que el piloto fatiga su sistema neuromuscular tratando de resistir la fuerza g (también se requerirá un traje de compresión).

Lo mejor que puede esperar por debajo de 10 g es alguna capacidad para recibir información visual/audio (esto se degrada ya que el globo ocular se deformará bajo g alta) y tal vez accionar algunas teclas debajo de los dedos. Puede agitar a mano algún tipo de medicamento de alta g (como el Expanse) que ayuda al corazón a mantener la presión arterial. Pero este fármaco, que presumiblemente es un vasoconstrictor localizado para aumentar la presión arterial y evitar que la sangre se acumule en las partes "inferiores" del cuerpo, sería muy peligroso si se suspendiera repentinamente.

Si realmente tuviera que hacer esto, necesitaría tener una interfaz neuronal que funcione si desea obtener información de los astronautas más allá de posiblemente presionar un botón binario. El corazón no podrá mantener el ritmo, por lo que deberá configurar un sistema ECMO (oxigenación por membrana extracorpórea) que inyecta sangre oxigenada directamente en el sistema vascular cerebral. De esta manera, el resto del cuerpo puede perder la circulación durante horas y aún estar razonablemente bien, pero el cerebro permanece oxigenado y operativo. Incluso esto te da unas pocas horas a gran potencia, no días. Tienes que volver a acelerar durante unas horas (quizás una proporción de 1:1) para permitir la recuperación.

En última instancia, habrá consecuencias a largo plazo en los períodos de alta g. Hay una muy buena probabilidad de que se produzcan daños vasculares que den lugar a micro accidentes cerebrovasculares y, finalmente, a la demencia. Comprimir el cerebro hacia la parte posterior del cráneo estresará los delgados vasos sanguíneos que se extienden hacia abajo desde la duramadre, lo que provocará una hemorragia intracraneal. Las pequeñas hemorragias en las articulaciones, la piel y los órganos internos provocan otras formas de daño, artritis y cicatrización. La isquemia tisular repetida debido al bajo flujo sanguíneo puede causar daño a los órganos. Los astronautas que hagan esto tendrán una carrera corta y terminarán como boxeadores o jugadores de fútbol.

La respuesta corta es no .

Para los humanos que nacieron y maduraron en un mundo 1G, su fisiología no puede tolerar 10G por segundos, y mucho menos días seguidos. La inconsciencia ocurre en humanos "normales" entre 4 y 8G. Las fuerzas aéreas y las organizaciones espaciales han investigado a fondo el tema, y ​​lo mejor que se puede hacer es usar trajes de posicionamiento y de presión para aliviar los síntomas temporalmente.

Puede olvidarse por completo de tener personas "normales" que caminan más allá de 2G.

Sin embargo, si puede y desea que sus tripulaciones de vuelo nazcan y maduren en un entorno de mayor G, al menos puede reducir el diferencial de gravedad a menos de 10 y mantener su funcionalidad durante más tiempo.

Si puede reducir ΔG a menos de 4, probablemente podría mantener una tripulación de vuelo funcional durante una pequeña cantidad de días, siempre que sus cuerpos estén siempre perpendiculares al vector de aceleración (de modo que la cabeza y el corazón aceleren juntos).

Tripulaciones de vuelo que nacieron y maduraron a lo largo de ~20 años en un entorno 6G, que luego fueron atadas a almohadillas que podían deslizarse con una fricción mínima a lo largo de la superficie de una placa muy grande (repulsiva magnéticamente) (es decir, un comando cubierta), es la única forma en que puedo ver algo remotamente humano que permanece consciente durante días a la vez en 10G.

Si 20 años en un entorno 6G producirían o no seres que se asemejaran remotamente a los humanos después de unas pocas generaciones es una pregunta completamente diferente.

Si 'pads on a plate' (imagínese a las personas pequeñas acostadas sobre los discos en una mesa de air hockey) es o no una plataforma de comando visualmente aceptable, también es una cuestión completamente diferente.

Por supuesto, a las tripulaciones de vuelo que nacieron y maduraron en un entorno 6G les iría mal en un entorno 1G, por lo que ganas y pierdes.

No estoy seguro de cómo resiste esto a 10 G, pero a Gerry Anderson se le ocurrió una solución en la serie de televisión OVNI de la década de 1970 . Llene el traje espacial con un líquido superoxigenado y la nave espacial con el mismo líquido ( sin superoxigenación). El agua no se comprime mucho, por lo que el cuerpo soportado debería poder soportar fuerzas G mayores.

Alguien más tendrá que hacer los cálculos.