Sportal.rs

Будите у току са најновијим дешавањима у Србији на терену са вестима заснованим на чињеницама Спортал, ексклузивним видео снимцима, фотографијама и ажурираним мапама.

ИСС-ова студија вештачке гравитације показује обећања за дуготрајне свемирске летове

Међународна свемирска станица је најскупље чланство у теретани човечанства.

Од раних дана људских свемирских летова, схвата се да дуги летови далеко од Земљине гравитације могу имати штетан утицај на тело астронаута. Плутање без тежине скоро увек доводи до значајног смањења мишићне масе на исти начин на који мишићи пацијента могу бити повређени ако проводе превише времена лежећи у кревету. Без гравитације за непрестану борбу, мишићи ногу, леђа и врата астронаута биће ослабљени од некорисности за мање од недељу дана. Иако ово можда неће бити непосредни проблем током свемирског лета, вероватније је да ће астронаути који слете на Земљу у овом физички смањеном стању бити повређени.

Срећом, овај проблем се може у великој мери ублажити строгом вежбом, а сваки брод који кружи довољно широко да прими људске путнике недељама или месецима нужно ће имати довољно унутрашње запремине да би могао бити опремљен основном опремом за вежбање, као што је трака за трчање или машина за отпор у пракси. свемирска станица још од совјетског Савеза 1, 1971. године, нуди путнике да вежбају у орбити. То није замена за боравак на Земљи, где се астронаути и даље враћају кући слабији него кад су одлазили, али показало се да је то најпрактичнији приступ у борби против исцрпљујућих аспеката дуготрајног свемирског лета.

НАСА-ин рани концепт стварања вештачке гравитације.

Наравно, са овим постоји очигледан проблем: сваки сат који проводите вежбајући у свемиру сат је који би било боље потрошити на истраживање или одржавање одржавања свемирске летелице. С обзиром на огромне трошкове не само довођења човека у орбиту, већ и задржавања тамо толико дуго, време је врло дословно новац. Што нас враћа на моју првобитну поенту: астронаути свакодневно проводе два сата или више на разној теретанској опреми ИСС-а само да би избегли губитак мишића, што је чини најскупљим чланством у свету на свету.

Тврдило се да би идеално решење било пројектовање будуће свемирске летелице која би имала способност да становницима пренесе одређени степен вештачке гравитације снагом центрипеталне гравитације. Ова техника је довољно једноставна: само заротирајте возило дуж своје осе и посада ће се „залепити“ за унутрашњост трупа. На несрећу, симулација гравитације сличне Земљи на овај начин захтевала би да брод буде много већи од било чега што је човечанство икада лансирало у свемир или да се врти опасно великом брзином. Ово је огроман ризик за оно што је на крају само теорија.

READ  Нови подаци показују да вакцине добро делују против варијанте пронађене у Индији

Али недавни рад са Универзитета Тсукуба у Јапану Они могу представљати прве стварне кораке ка развоју практичних система вештачке гравитације на бродовима са људском посадом. Иако се њихова студија фокусирала на мишеве, а не на људе, резултати би требали увелике кодификовати оно што је до сада било углавном научнофантастична ствар.

непотпуно поређење

Можда најзанимљивији елемент у Анализа транскриптома ефеката гравитације на скелетни мишић миша под микрогравитацијом и вештачким окружењем од 1 г на броду. је да истраживачи првобитно нису кренули у проучавање вештачке гравитације пер се. Циљ је био једноставно сазнати више о мишићној дистрофији сисара на молекуларном нивоу, јер се односи на дуготрајни свемирски лет. Традиционално, ова врста истраживања рађена је слањем једне групе мишева у свемир на недељу или две и потом упоређивањем њиховог мишићног ткива са групом контролних мишева који су остали на Земљи. Али тим је рано схватио да је такав експеримент у основи био мањкав.

Тхе АЕМ је Схуттле Ратс-у дао место за боравак, али нема привлачности.

Када постоје контролна и експериментална група, идеја је да су обе групе изложене потпуно истим условима الظروف искључити За оне који то желе да проуче. На овај начин можете бити прилично сигурни да је било какве промене које приметите изазвао овај недостајући елемент. Али са класичним приступом проучавању глодара у свемиру, то једноставно није могуће.

Размислите на тренутак о путовању са којим се суочавају експериментални мишеви. Пре свега, они ће бити лансирани у орбиту ракетом. Није баш свакодневна појава за миша. Док су у свемиру, живеће у минијатурном еколошком свету који се вештачки одржава системима за одржавање живота свемирске летелице, па чак и са оклопом, биће изложени одређеном степену космичког зрачења. На крају боравка, спакују се назад у свемирску летелицу и враћају у атмосферу, да би своје муке окончали утапањем у океану. У међувремену, контролна група је све време управо седела у кавезу у некој лабораторији.

То су тешко упоредива искуства. Неки од ових елемената могу се сигурно симулирати на терену за контролну групу, али не са степеном прецизности потребне да би се они потпуно поништили. Једноставно речено, превише је променљивих направљених да би се искључила могућност да оне утичу на исход експеримента. Истраживачи су схватили да им је потребан начин да контролна група искуси све аспекте истог свемирског лета као и експериментална група, са изузетком провођења времена у микрогравитацији.

READ  Праћење ЦОВИД-19 на Аљасци: 430 случајева пријављених од суботе до понедељка, плус 13 смртних случајева идентификованих прегледом сведочења

нивелисање поља

Њихов одговор био је Мултипле Артифициал Гравити Ресеарцх Систем (МАРС). Коришћењем мале центрифуге, Јединица станишта миша (МХУ) на Међународној свемирској станици може да заврти половину миша довољно брзо да приближи Земљину гравитацију. Остатак мишева живи на дну јединице, што је идентично, осим што се не ротирају. На овај начин истраживачи могу осигурати да су сви мишеви у јединици били изложени истим условима околине, без присуства гравитације.

Упркос томе, у раду се јасно види да поређење није савршено. Контролна група је и даље провела време у микрогравитацији, јер не постоји захтев за обезбеђивањем вештачке гравитације док путују до и са Међународне свемирске станице на СпацеКс змају. Такође постоји одређено време обраде пре него што мишеви могу бити уклоњени из Змаја и пребачени у МХУ када први пут дођу.

Међутим, и контролна и експериментална група пролазе кроз исти процес. Дакле, док је контролна група изложена релативно мало периода микрогравитације које нису доживели на Земљи, то је и даље уобичајено еколошко стање код експерименталне групе.

Резултати експеримента, који је већ спроведен 2016. године, у потпуности се подударају са оним што су научници деценијама веровали: мишеви који су држани под вештачком гравитацијом док су боравили на Међународној свемирској станици нису претрпели губитак мишића попут оних у микрогравитацији. Штавише, утврђено је да се експресија гена мишића разликује између мишева у контролној групи и експерименталним групама. То снажно сугерише да је одсуство гравитације узроковало промену, а не свемирско зрачење као што се претходно сматрало.

Није било сумње да је стварање вештачке гравитације на Међународној свемирској станици могуће, а слично се очекивала и чињеница да је спречила дегенеративни губитак мишића који се догодио у условима бестежинског стања. Међутим, овај експеримент пружио је опипљиве доказе које научна метода захтева. Наравно, биће потребно још експеримената да бисмо проширили наше знање у овој области, али за сада се сигурно може рећи да ће ротација свемирске летелице заиста спречити губитак мишића сисара током дугих путовања у свемир.

READ  Иновативно искуство хеликоптера Марс ускоро ће привући више пажње

Истражите нове хоризонте

Иако научници могу да користе центрифугу да проучавају ефекте гравитације веће од 1 грама овде на Земљи, за то не постоји начин смањити Ефекат гравитације у лабораторији. Али пошто Међународна свемирска станица већ пати од бестежинског стања због свог положаја у орбити, Центрифуга се може користити за производњу вештачке гравитације између 0 и 1 г. Ово ставља МАРС у врло јединствен положај, јер би могло да омогући истраживачима да симулирају гравитацију на Месецу или Марсу, дајући нам увид у то како би задржавање на тим објектима толико дуго могло утицати на људску физиологију.

Ово је важна информација ако уопште човечанство Створите трајну испостава на Месецу Или извршите мисије са посадом на Марс. Једино знање које имамо о човековој способности да се прилагоди месечевој гравитацији потиче из релативно кратког боравка на Месецу током програма Аполон, а ми практично не знамо како ће људско тело реаговати месецима или можда чак годинама на Марсу.

Истраживање би такође могло имати утицаја на будуће свемирске станице. Шта ако вам је потребно само да симулирате део гравитације Земље да бисте задржали атрофију мишића? Одређивање минималне силе гравитације потребне за успоравање или чак заустављање штетних ефеката дуготрајног свемирског лета могло би учинити производњу вештачке гравитације много лакшом него што се тренутно претпоставља.

Закључујући истраживање, истраживачи су наговестили да се управо таква врста експеримената надају да ће спровести у будућности:

Иако је тренутна студија омогућена најсавременијом инструментацијом која примењује вештачко окружење на броду од 1 г на Међународној свемирској станици, будуће студије сисара показаће ефекат дуготрајног смештаја под гравитационим силама мањим од 1 г , који је намењен симулацији Месечеве гравитације и Марса, познатог као делимична гравитација. Како се експерименталне методе за свемирску биологију настављају развијати, будуће студије могу дефинитивно идентификовати основне узроке и понудити стратегије за спречавање атрофије мишића.