Powiązania Duke'a z nową misją NASA Artemis: manekiny Helga, Zohar
Data opublikowania:Artemida I z NASA Misja wystartowała w środę, a w jej „załodze” znajdują się Helga i Zohar, dwa modele manekinów zaprojektowane we współpracy z Duke University.
Modele te, zwane „fantomami”, są wykonane z materiałów imitujących ludzkie kości, tkanki miękkie i narządy i będą wyposażone w czujniki mierzące ekspozycję na promieniowanie podczas podróży na Księżyc i z powrotem. Paul Segars i Ehsan Samei, badacze z Carl E. Ravin Advanced Imaging Laboratories w Duke University School of Medicine, pomogli w opracowaniu tych fantomów, korzystając z metod pierwotnie stworzonych w celu badania, w jaki sposób różne procedury medyczne, narzędzia i techniki precyzyjnie wpływają na narządy w całym ludzkim ciele .
„Zazwyczaj te «fantomy» są wirtualne i używamy ich do tworzenia awatarów pacjentów. Celem naszej pracy jest to, aby zamiast przeprowadzać badania kliniczne na ludzkich pacjentach, można było wykorzystać te awatary i przeprowadzić symulowane badanie kliniczne za pomocą komputera” – wyjaśnia Samei, wybitny profesor radiologii Reed i Martha Rice. „W ramach tego projektu przekształciliśmy te wirtualne awatary w modele fizyczne do konkretnego badania promieniowania i po raz pierwszy zostaną wysłane na Księżyc”.
Atmosfera ziemska chroni ludzi na Ziemi przed promieniowaniem kosmicznym, ale kiedy astronauci podróżują w przestrzeni kosmicznej, nie korzystają z takiej ochrony. Zrozumienie, w jaki sposób złagodzić szkodliwe skutki promieni kosmicznych, jest jedną z głównych przeszkód w podróżach w przestrzeń kosmiczną do miejsc takich jak Mars, gdzie astronauci byliby narażeni na promieniowanie przez okres do 36 miesięcy.
„Przy obliczaniu ryzyka dla pacjenta lub astronauty ważna jest nie to, jaka całkowita dawka promieniowania została otrzymana, ale jaka dawka dotarła do poszczególnych narządów, takich jak mózg, serce, wątroba i nerki” – powiedział Samei. „Każdy narząd ma inną wrażliwość na promieniowanie, a nasze fantomy pozwalają nam lepiej zrozumieć to ryzyko”.
W ramach projektu zwanego Matroshka AstroRad Radiation Experiment (MARE) Segars i Samei współpracowali z naukowcami z NASA, Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki, Izraelskiej Agencji Kosmicznej i CIRS, aby opracować Helgę i Zohar. Naukowcy z Duke opracowali algorytm obliczeniowy umożliwiający utworzenie mapy anatomii wnętrza fantomów, która następnie posłużyła jako wskazówka do precyzyjnego rozmieszczenia tysięcy czujników promieniowania.
Zarówno fantomy Helgi, jak i Zohar przypominają ludzkie torsy i zawierają materiały specjalnie naśladujące anatomię dorosłej kobiety, ponieważ narządy żeńskie, takie jak macica i tkanka piersi, są szczególnie wrażliwe na promieniowanie. Kiedy Artemis I wystartuje, Helga będzie ubrana w normalne ubrania, a Zohar zostanie wyposażony w kamizelkę przeciwradiacyjną zwaną AstroRad, opracowaną przez StemRad i Lockheed Martin.
„Badanie dostarczy cennych danych na temat poziomów promieniowania, jakie astronauci mogą napotkać podczas misji księżycowych, a także oceni skuteczność kamizelki ochronnej, która umożliwi załodze pozostanie w schronie burzowym i kontynuowanie wykonywania kluczowych działań misji pomimo burzy słonecznej”, NASA podała w opisie MARE.
Gdy ich fantomy powrócą na Ziemię, zespół badawczy zmierzy promieniowanie zebrane w czujnikach, aby określić skuteczność kamizelki odblaskowej. Wykorzystają również dane z Helgi do obliczenia poziomu promieniowania, któremu astronauci mogą być narażeni podczas różnych misji kosmicznych, niezależnie od tego, czy jest to krótka podróż na Księżyc, czy przygoda na Marsa.
„To pierwszy raz, kiedy komukolwiek udało się zmierzyć poziom promieniowania, z jakim borykają się astronauci” – powiedział Samei. „Artemis będę przewoził cenny ładunek, a informacje, które otrzymamy od tej załogi, dadzą nam cenne informacje, których potrzebujemy w przyszłości bezpiecznej eksploracji kosmosu”.
Uniwersytet Duke’a Zdjęcie
Oryginalne źródło artykułu: WRALTechWire