In de sciencefictionfilm Project Hail Mary maakt Ryland Grace, gespeeld door Ryan Gosling, een lange reis naar de ster Tau Ceti. Daarvoor wordt hij in een diepe kunstmatige slaap gebracht. Hoe realistisch is dat?
De natuurkundeleraar Ryland Grace is op missie gestuurd om te voorkomen dat de zon uitdooft. Project Hail Mary is dan ook grotendeels gebaseerd op wetenschappelijke ontdekkingen, zoals de ster Tau Ceti waar hij naartoe reist, en ook het concept van kunstmatige zwaartekracht komt aan bod. Op mysterieuze kwantumfysica en verzonnen zon-etende microben na, ‘klopt alles volgens de regels van de natuurkunde’, zegt schrijver en producer Andy Weir in een gesprek met Scientific American.
Toch rest er nog een grote vraag: klopt de openingsscène wel volgens de wetenschap? In die scène ontwaakt Grace uit een diepe kunstmatige slaap, waarvoor zijn lichaam langdurig bevroren werd in een cabine met chemicaliën. Het antwoord op die vraag: ja en nee. In het gelijknamige boek beseft Grace dat hij in een medisch geïnduceerd coma ligt, een soort kunstmatige slaap dus. Hij zit vast aan een infuus, krijgt eten binnen via voedingssondes en wordt continu gemonitord door een robot. ‘Alles wat een lichaam nodig heeft,’ schrijft Weir.
Toch is lange tijd in zo’n toestand verblijven momenteel erg moeilijk, zegt Matteo Cerri, universitair hoofddocent fysiologie aan de Universiteit van Bologna. Een kunstmatig coma vertraagt de stofwisseling namelijk niet voldoende, waardoor het lichaam mogelijk nog steeds evenveel zuurstof en voedsel nodig heeft. Na verloop van tijd worden de gebruikte chemicaliën zelfs giftig.
We zouden niet de eerste zijn
Een mogelijke oplossing hiervoor is een speciale vorm van winterslaap, ook wel ‘synthetische torpor’ genoemd. Veel dieren zoals beren en hamsters verlagen hun stofwisseling en zuurstofverbruik wanneer ze in torpor gaan. Andere soorten, zoals grondeekhoorns, gaan nog verder en houden een ‘echte’ winterslaap. Hun lichaamstemperatuur en energieverbruik nemen zodanig af, dat ze maandenlang zonder voedsel of water kunnen. ‘Hun leven gaat voort, maar dan heel erg langzaam’, zegt Cerri.
Hij is ervan overtuigd dat zo’n synthetische torpor theoretisch gezien ook mogelijk is bij mensen. Bij het Europees Ruimteagentschap (ESA) leidt Cerri een onderzoeksgroep die bestudeert hoe een menselijke winterslaap tijdens ruimtereizen gerealiseerd kan worden. Hoewel zoiets niet zonder gevaar blijft, brengt het toch enkele voordelen met zich mee: je stofwisseling is lager, je zou langer kunnen leven en zelfs beschermd zijn tegen straling. Lagere zuurstofniveaus in weefsels lijken namelijk de weerstand tegen straling te verhogen. ‘Straling is het grootste probleem voor ruimteverkenning, en daar hebben we nog geen echte oplossing voor’, aldus Cerri.
Tot nu toe werd nog geen enkele mens in een torpor gebracht. Wel slaagde Cerri’s team erin om een torpor op te wekken bij ratten die dat van nature niet doen. Door specifieke chemicaliën in de hersenstam te injecteren, konden ze een deel van de hersenen als het ware ‘misleiden’. Toepassing op mensen is voorlopig nog te gevaarlijk.
Cryoslaap
Een bekend fenomeen in science fiction is cryonica, ook wel ‘cryoslaap’ genoemd, waarbij iemand wordt ingevroren en later weer ontdooid zonder dat die persoon sterft. Dat klinkt als iets dat je alleen in films als Interstellar of Alien zou zien, maar sommige wetenschappers sluiten het niet volledig uit. ‘Ik denk dat het technisch gezien mogelijk is om mensen tijdelijk in een omkeerbare cryoslaap te brengen,’ zegt Alexander German, onderzoeker in de moleculaire neurologie aan de Friedrich-Alexander-Universiteit in Erlangen-Neurenberg. Het idee lijkt realistischer dan op het eerste gezicht, want ‘in de natuur bestaan al soortgelijke mechanismen’. Beerdiertjes bijvoorbeeld kunnen zichzelf in een glasachtige toestand brengen, Siberische landsalamanders overleven jarenlang in permafrost en Arctische grondeekhoorns verdragen langdurig temperaturen onder het vriespunt. Volgens German zouden mensen dat talent in principe kunnen nabootsen als we de juiste technieken gebruiken.
In een studie uit maart 2026 slaagden German en zijn collega’s erin om de hersenactiviteit in plakjes muizenhersenen te herstellen na vitrificatie, het ultrasnel invriezen bij zeer lage temperaturen, in dit geval tot min 196 graden Celsius. ‘Omkeerbaar cryonisme lijkt in principe mogelijk, al zijn we er in de praktijk nog lang niet,’ zegt hij. Het grootste probleem is dat water bij bevriezing uitzet en ijskristallen vormt, wat de cellen beschadigt. Als wetenschappers dat kunnen voorkomen én de giftigheid van de gebruikte stoffen onder controle krijgen, waardoor cryoslaap haalbaar wordt, zou dat een doorbraak betekenen in de ruimtevaart en ‘de deur openen naar lange ruimtereizen.’
Bij cryonisme (cryonics) worden mensen ingevroren die klinisch dood zijn. Dat gebeurt in de hoop dat ze later weer tot leven gewekt kunnen worden als de wetenschap zich in de toekomst zo ver heeft ontwikkeld. Meestal wordt daarbij het hele lichaam bewaard, maar soms ook alleen de hersenen. Het bewaren gebeurt bij een temperatuur van -196 graden Celsius, wat voorkomt dat het lichaam zich ontbindt.
Wat is een glasovergang?
Een glasovergang, ook vitrificatie genoemd, is het punt waarop een sterk afgekoelde vloeistof overgaat in een vaste, 'glasachtige' stof zonder kristallen te vormen.
Opvallend is dat in veel sciencefictionfilms dezelfde fout wordt gemaakt. ‘Wat ze meestal verkeerd hebben is dat de personages veel te snel ontwaken,’ zegt Cerri. In werkelijkheid zou het lichaam waarschijnlijk uren tot dagen nodig hebben om te herstellen van een cryoslaap of torpor, want ‘elk orgaan moet opnieuw opstarten.’
Dit artikel verscheen eerder in Scientific American. Vertaling: Alexander Vanvinckenroye.
