Seuraavalla vuosikymmenellä, vuoteen 2033 mennessä, NASA ja Kiina aikovat lähettää astronautit Marsiin ensimmäistä kertaa historiassa. Tämä asettaa joukon haasteita logistisista ja teknisistä ongelmista sen varmistamiseen, että astronautit pystyvät käsittelemään jätettä ja että heillä on tarpeeksi ruokaa ja vettä usean kuukauden lennolle Marsiin ja takaisin.
Mutta tietysti kuukausia avaruudessa viettävien astronautien terveys ja turvallisuus altistuvat kosmiselle säteilylle ja mikrogravitaatiolle. Pelätään jopa, että astronauteilla on vaikeuksia sopeutua Marsin painovoimaan useiden kuukausien jälkeen mikrogravitaatioolosuhteissa.
Selvittääkseen, ovatko nämä pelot perusteltuja, Australian National Universityn (ANU) avaruuslääketieteen asiantuntijoiden ryhmä kehitti matemaattisen mallin ennustamaan, pystyisivätkö astronautit matkustamaan turvallisesti Marsiin ja suorittamaan tehtävänsä saapuessaan Punaiselle planeetalle.
Tutkimusryhmää johti tohtori Lex Van Loon, ANU College of Health and Medicine (CHM) -tutkija. Kuten hän ja hänen kollegansa huomauttavat tutkimuksessaan, mahdolliset vaarat Mars-lennoille ovat lukuisia, mutta suurin uhka voi olla aika, jonka astronautit viettävät mikrogravitaatiossa. Yhdessä auringon ja kosmisten lähteiden tuhoavan säteilyn kanssa tämä kokemus aiheuttaa perustavanlaatuisia muutoksia heidän kehossaan.
Kansainvälisellä avaruusasemalla (ISS) tehdyn laajan tutkimuksen perusteella mikrogravitaation tiedetään aiheuttavan lihasten ja luun tiheyden menetystä ja vaikuttavan elinten toimintaan, näköön ja sydän-keuhkojärjestelmään – sydämeen ja sen kykyyn pumpata verta valtimoiden ja valtimoiden kautta. suonet vartalo
Kuten Wang Loong kuvaili, heidän tutkimuksensa on tärkeää paitsi ehdotettujen Mars-lentojen takia, myös kasvavalle kaupalliselle avaruussektorille: "Tiedämme, että matka Marsiin kestää kuudesta seitsemään kuukautta, ja se voi muuttaa matkan rakennetta. verisuonet tai sydämesi vahvuus avaruusmatkan seurauksena syntyvän painottomuuden vuoksi. Kaupallisten avaruuslentotoimistojen, kuten Space X ja Blue Origin, tulon myötä rikkailla, mutta ei välttämättä terveillä ihmisillä on enemmän mahdollisuuksia lentää avaruuteen, joten haluamme käyttää matemaattisia malleja ennustaaksemme, onko henkilö kelvollinen lentoon Marsiin.
Toinen kirjoittaja tohtori Emma Tucker, astrofyysikko ja ensiapulääketieteen rekisteröijä, lisäsi, että pitkittynyt painottomuus voi saada sydämen hitaaksi, koska sen ei tarvitse työskennellä niin lujasti voittaakseen painovoiman ja pumpatakseen verta läpi kehon: "Kun kun kun olet maan päällä, painovoima vetää nestettä kehosi alaosaa kohti, joten joidenkin ihmisten jalat alkavat turvota päivän päätteeksi. Mutta kun menet avaruuteen, gravitaatiovoima on poissa, mikä tarkoittaa, että nestettä siirtyy kehosi yläosaan, ja se laukaisee vasteen, joka huijaa kehon ajattelemaan, että nestettä on liikaa.
Seurauksena on, että alat käydä paljon wc:ssä, pääset eroon ylimääräisestä nesteestä, et tunne janoa ja juo vähemmän, ja siksi avaruudessa kuivut."
Siksi Tucker sanoi, että ISS:ltä palaavat astronautit pyörtyvät, kun he palaavat Maahan tai niitä on kuljetettava pyörätuoleissa. Mitä kauemmin ne viipyvät avaruudessa, sitä todennäköisemmin ne romahtavat palattuaan Maahan, ja sitä vaikeampaa on sopeutua Maan painovoimaan.
Mitä tulee Marsiin tehtäviin tehtäviin, Maan ja Marsin väliset viestintäviiveet lisäävät monimutkaisuutta. Auringon, Maan ja Marsin sijainnista riippuen nämä viiveet voivat kestää jopa 20 minuuttia, mikä tarkoittaa, että astronautien on kyettävä suorittamaan tehtävänsä ilman välitöntä apua lennonjohtajilta tai tukihenkilöstöltä (mukaan lukien ensiapu).
Kuten Wang Loon selitti: "Jos astronautti menettää tajuntansa ensimmäisen kerran poistuessaan avaruusaluksesta, Marsissa ei ole ketään auttamassa häntä. Siksi meidän on oltava täysin varmoja siitä, että astronautti on valmis lentoon ja pystyy sopeutumaan Marsin gravitaatiokenttään. Heidän on kyettävä toimimaan tehokkaasti ja tehokkaasti minimaalisella tuella niinä tärkeiden ensimmäisten minuuttien aikana.
Heidän mallinsa perustuu koneoppimisalgoritmiin, joka puolestaan perustuu aiempien ISS- ja Apollo-matkojen aikana kerättyihin astronautitietoihin Mars-matkaan liittyvien riskien mallintamiseksi.
Testaus on osoittanut, että se voi jäljitellä keskeisiä hemodynaamisia muutoksia sydän- ja verisuonijärjestelmässä pitkän avaruuslennon jälkeen ja erilaisissa gravitaatio- ja nestekuormituksen olosuhteissa. Ja tulokset ovat rohkaisevia, koska ne osoittavat, että astronautit voivat toimia kuukausien mikrogravitaatiossa viettämisen jälkeen.
Vaikka nykyinen malli perustuu hyvin koulutettujen keski-ikäisten astronauttien tietoihin, tutkijat toivovat laajentavansa sen valmiuksia sisältämään myös kaupallisten avaruuslentojen tiedot.
Viime kädessä heidän tavoitteenaan on luoda malli, joka voi simuloida pitkäaikaisen avaruusmatkan vaikutuksia suhteellisen sairaisiin ihmisiin, joilla on sydänsairaus, tai yksinkertaisesti kouluttamattomiin siviileihin. He toivovat, että tämä malli antaa täydellisen kuvan siitä, mitä tapahtuisi, jos "tavallinen" ihminen menisi avaruuteen.
Ja kuka tietää? Voi olla mahdollista mallintaa mikrogravitaation pitkäaikaisten vaikutusten vaikutuksia lasten ja sikiöiden kehitykseen. Tämä tutkimus on kriittinen, jos haluamme koskaan lähettää ihmisiä kuuhun, Marsiin ja muihin paikkoihin asumaan siellä jonain päivänä.
Voit auttaa Ukrainaa taistelemaan venäläisiä hyökkääjiä vastaan. Paras tapa tehdä tämä on lahjoittaa varoja Ukrainan asevoimille Pelasta elämä tai virallisen sivun kautta NBU.
Mielenkiintoista myös: