Duke's links naar de nieuwe Artemis-missie van NASA: oefenmodellen Helga, Zohar
Datum gepubliceerd:NASA's Artemis I De missie is woensdag gelanceerd en de ‘bemanning’ bestaat uit Helga en Zohar, twee oefenpopmodellen ontworpen in samenwerking met Duke University.
Deze modellen, 'fantomen' genoemd, zijn gemaakt van materialen die menselijke botten, zacht weefsel en organen nabootsen, en ze zullen worden uitgerust met sensoren die de blootstelling aan straling meten terwijl ze naar de maan en terug reizen. Paul Segars en Ehsan Samei, beide onderzoekers bij de Carl E. Ravin Advanced Imaging Laboratories aan de Duke University School of Medicine, hielpen deze fantomen te ontwikkelen met behulp van methoden die oorspronkelijk waren ontwikkeld om te bestuderen hoe verschillende medische procedures, hulpmiddelen en technieken precies de organen in het hele menselijk lichaam beïnvloeden. .
“Meestal zijn deze 'fantomen' virtueel en gebruiken we ze om avatars van patiënten te maken. Het doel van ons werk is dat je, in plaats van een klinische proef uit te voeren op menselijke patiënten, deze avatars kunt gebruiken en een gesimuleerde klinische proef kunt uitvoeren via een computer”, legt Samei, de Reed en Martha Rice Distinguished Professor of Radiology, uit. “Met dit project hebben we van deze virtuele avatars fysieke modellen gemaakt om specifiek straling te bestuderen, en dit is de eerste keer dat ze rond de maan worden gestuurd.”
Mensen op aarde worden door de atmosfeer van de aarde beschermd tegen kosmische straling, maar wanneer astronauten door de ruimte reizen, genieten ze niet zo'n bescherming. Inzicht in de manier waarop de schadelijke effecten van deze kosmische straling kunnen worden beperkt, is een van de grootste hindernissen voor verre ruimtereizen naar plaatsen als Mars, waar astronauten tot wel 36 maanden aan straling zouden worden blootgesteld.
“Wat belangrijk is bij het berekenen van het risico voor een patiënt of een astronaut is niet hoeveel totale stralingsdosis er wordt ontvangen, maar hoeveel dosis er wordt ontvangen voor individuele organen zoals de hersenen, het hart, de lever en de nieren”, zegt Samei. “Elk orgaan heeft een andere gevoeligheid voor straling, en onze fantomen bieden ons een manier om dat risico beter te begrijpen.”
Voor het project, genaamd het Matroshka AstroRad Radiation Experiment, of MARE, werkten Segars en Samei samen met onderzoekers van NASA, het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum, de Israëlische Ruimtevaartorganisatie en CIRS om Helga en Zohar te ontwikkelen. De Duke-onderzoekers ontwikkelden een computeralgoritme om een kaart te maken van de inwendige anatomie van de fantomen, die vervolgens werd gebruikt als leidraad om duizenden stralingssensoren nauwkeurig te plaatsen.
Zowel de Helga- als de Zohar-fantomen lijken op menselijke torso's en bevatten materialen die specifiek de volwassen vrouwelijke anatomie nabootsen, aangezien vrouwelijke organen zoals de baarmoeder en het borstweefsel bijzonder gevoelig zijn voor straling. Wanneer Artemis I wordt gelanceerd, zal Helga normale kleding dragen, terwijl Zohar zal worden uitgerust met een stralingsvest, genaamd AstroRad, ontwikkeld door StemRad en Lockheed Martin.
“De studie zal waardevolle gegevens opleveren over de stralingsniveaus die astronauten kunnen tegenkomen tijdens maanmissies en de effectiviteit evalueren van het beschermende vest waarmee de bemanning in de stormschuilplaats kan blijven en kan blijven werken aan kritische missieactiviteiten ondanks een zonnestorm,” zei NASA in een beschrijving van MARE.
Zodra hun fantomen terugkeren naar de aarde, zal het onderzoeksteam de straling meten die in de sensoren wordt opgevangen om de effectiviteit van het veiligheidsvest te bepalen. Ze zullen de gegevens van Helga ook gebruiken om specifiek het stralingsniveau te berekenen waarmee astronauten te maken kunnen krijgen tijdens verschillende ruimtemissies, of het nu een korte reis naar de maan is of een avontuur naar Mars.
“Dit is de eerste keer dat iemand de stralingsniveaus kan meten waarmee astronauten te maken krijgen”, zegt Samei. “Artemis I zal kostbare vracht vervoeren, en de informatie die we van deze bemanning krijgen zal ons waardevolle informatie geven die we nodig hebben voor de toekomst van veilige ruimteverkenning.”
Duke universiteit Foto
Originele artikelbron: WRAL TechWire