Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Nye eventyr i senge og bade til rumflyvning

Tørre nedsænkningssenge hos Medes i Toulouse, Frankrig. I lighed med badekar, containere holder en frivillig i et antal dage i suspension for at simulere aspekter af rumflyvning. Tørnedsænkningsstudier har gavn af at lægge mindre pres på kroppen, da frivillige støttes og suspenderes jævnt i karret, en tilstand, der efterligner de flydende astronauters oplevelse på den internationale rumstation. I vægtløshed, astronauternes kroppe mister muskel- og knogletæthed, øjne ændrer sig, væsker skifter til hjernen og mere – vores kroppe er tilpasset livet på Jorden og er ikke designet til rumflyvning. At finde måder at forblive sund i kredsløb er en stor del af forskning i menneskelig rumflyvning. Jo flere testpersoner jo bedre, men det er dyrt og svært at sende folk ud i rummet. Organisationerne, der driver undersøgelserne, udsender deres egne meddelelser til frivillige i bed- og tørnedsænkning. Følg deres websteder, hvis du stadig er interesseret i at gøre din del for menneskelig rumflyvningsvidenskab. Resultaterne fra denne type forskning gavner ikke kun astronauter, men har også konsekvenser for mennesker på Jorden, som er sengeliggende i lange perioder for eksempel. Kredit:CNES/MEDES–Emmanuel Grimault, 2015

ESA udvider sit sengepladsprogram, der giver forskere mulighed for at studere, hvordan menneskekroppe reagerer på at leve i rummet - uden at forlade deres seng.

I vægtløshed, astronauternes kroppe mister muskel- og knogletæthed, øjne ændrer sig, væsker skifter til hjernen og mere – vores kroppe er tilpasset livet på Jorden og er ikke designet til rumflyvning.

At finde måder at forblive sund i kredsløb er en stor del af forskning i menneskelig rumflyvning. Jo flere testpersoner jo bedre, men det er dyrt og svært at sende folk ud i rummet.

Sengelejeundersøgelser simulerer aspekter af rumflyvning ved at placere frivillige i sengen i lange perioder med hovedet 6° under vandret. Til enhver tid skal en skulder røre sengen - måltider, brusere og toiletpauser inkluderet.

ESA har udført mange sengestueundersøgelser med Medes i Toulouse, Frankrig, og på det tyske rumfartscenter DLRs ':envihab'-anlæg i Köln, Tyskland. Rumagenturet byder nu velkommen til Jožef Stefan Instituttet med base i Planica, Slovenien, at gennemføre en ny runde af 60-dages studier:en i Toulouse og en i Planica.

Planica-stedet er en passende tilføjelse, da det er placeret i stor højde, og der er mindre atmosfærisk tryk - meget ligesom et fremtidigt månehabitat, hvilket bidrager til simulering. Centret giver forskere mulighed for at justere miljøforhold, såsom iltniveauet i rummet. Test af frivillige i lave iltniveauer, eller hypoxi, er relevant for fremtidige rummissioner, hvor det afgrænsede miljø af rumfartøjer og rumhabitater kunne indeholde mindre ilt.

Tyngdekraften påvirker alt, hvad vi gør på Jorden, men vi ved overraskende lidt om, hvordan det virker, og hvordan det påvirker livet. Indtil for nylig havde videnskabsmænd ingen mulighed for at eksperimentere uden tyngdekraften for at forstå, hvordan livet ville være uden det. Forskning i rummet eller med faciliteter på Jorden, der genskaber aspekter af rummet, bringer viden, opdagelser og forbedringer af vores daglige liv og fremme vores udforskning af solsystemet. ESA tilbyder mange platforme til at udføre eksperimenter på tværs af hele spektret af videnskabelige discipliner. Du kan køre et eksperiment i en klingende raket, faldtårne, centrifuger, Antarktis og endda den internationale rumstation. Sengelejefrivillige tilbringer fem til 60 dage i sengen skråt mod hovedenden, som regel, 6° under vandret. De må ikke rejse sig, medmindre forskningen kræver det og skal udføre alle daglige aktiviteter i sengen, herunder spisning, brusere og motion. Ved at underkaste sig dette omvendte regime, de frivilliges kroppe begynder at tilpasse sig som i rummet. Forslag til eksperimenter er altid velkomne og kan indsendes via forskningsmeddelelsessiden:www.esa.int/spaceflightAO. Kredit:ESA

Hvert sted i Frankrig, Tyskland og Slovenien har en centrifuge, der kan rotere frivillige for at genskabe tyngdekraften, der trækker mod deres fødder, mens de lægger sig. Kunstig tyngdekraft kunne modvirke nogle af ændringerne i den menneskelige krop under udforskning af rummet.

"Målet er definitivt at teste foranstaltninger, der reducerer de uønskede virkninger af at leve i vægtløshed, " forklarer ESA's videnskabskoordinator for menneskelig forskning Angelique Van Ombergen, "vi har en lang historie hos ESA med at udføre undersøgelser af sengepladser, og denne runde vil bruge al vores viden til at finjustere og udarbejde de bedste teknikker."

Særlige træningsmaskiner vil blive monteret på centrifugerne. Effekten af ​​centrifugespinning alene vil blive sammenlignet med spinning og træning, og at kontrollere grupper, at forberede sig på udforskning til Månen og videre.

Forskere kan indsende forslag til eksperimenter, de ville udføre med de modige sengelejefrivillige til de undersøgelser, der starter inden for de næste to år.

Vandbed til tør nedsænkning

I en første for ESA, en anden type jordbaseret undersøgelse med Medes vil bruge tørre nedsænkningsbade. I lighed med badekar, containere vil holde i alt 20 kvindelige undersøgelsesdeltagere i suspension i fem dage hver.

Tørnedsænkningsstudier har gavn af at lægge mindre pres på kroppen, da frivillige støttes og suspenderes jævnt i karret, en tilstand, der efterligner de flydende astronauters oplevelse på den internationale rumstation.

"Vi besluttede at starte vores første tørnedsænkningsprotokol med frivillige kvinder, da der næsten ikke er nogen data om kvinder, " siger ESA's menneskelige rumfartsteamleder Jennifer Ngo-Anh, "Vi vil ikke lave nogle specifikke eksperimenter i denne første runde, men vi vil indsamle data for bedre at forstå tørnedsænkningsmodellen, og hvordan kvinderne reagerer på at vurdere disse undersøgelser til mere omfattende undersøgelser i fremtiden."

Forskere kan også ansøge om at få adgang til data fra tørnedsænkningsundersøgelserne på vores side med annoncering af muligheder.

  • ESA's menneskelige centrifuge ved Medes i Toulouse, Frankrig. Centrifugen, der kan dreje frivillige for at genskabe tyngdekraften, der trækker mod deres fødder, mens de lægger sig. Kunstig tyngdekraft har potentiale til at modvirke nogle af ændringerne i den menneskelige krop under udforskning af rummet. Specielle træningsmaskiner kan monteres på centrifugerne. Effekten af ​​centrifugespinning alene sammenlignes med spinning og træning, og til at kontrollere grupper, at forberede sig på udforskning til Månen og videre. Kredit:CNES–Rachel Barranco, 2010

  • Medicinsk personale hos MEDES i Toulouse, Frankrig, klargør en træningsmaskine med modstandsvibrationer. Den sengelejefrivillige placerer sine fødder på de lodrette plader og udfører op og ned squats, mens pladerne vibrerer. For at gøre rutinen mere intensiv, den frivilliges skuldre skubbes ind på pladerne med en kraft på op til 200 kg. Sengelejeundersøgelser kan besvare spørgsmål om, hvordan vores kroppe tilpasser sig til at leve i rummet, og om hvordan vores kroppe tilpasser sig til at blive gamle. Mange af resultaterne fra undersøgelser af sengepladser gælder direkte for mennesker på Jorden. Kredit:CNES-Emmanuel Grimault, 2012

  • Kortarmscentrifugen ved det tyske luftrumscenters (DLR) :envihab-anlæg i Köln, Tyskland vil blive brugt under den første fælles langsigtede sengehvileundersøgelse bestilt af ESA og den amerikanske rumfartsorganisation NASA til at undersøge potentialet af kunstig tyngdekraft til at afbøde virkningerne af rumflyvning. Undersøgelsen begynder den 25. marts 2019 og løber i 89 dage. Testpersoner skal forblive i senge med hovedenden vippet 6 grader under vandret i 60 af disse dage for at simulere rummets mikrotyngdekraft. Kredit:CC BY-SA 3.0 IGO

  • Maskerne er en del af et system til at estimere energibehovet. De måler, hvor meget ilt der forbruges, og hvor meget kuldioxid der udåndes af de frivillige. Disse målinger gør det muligt for forskere at få en idé om forholdet mellem mad, lungerne og energiforbruget i hvile. Dataene er nødvendige til et eksperiment i denne ESA-bedreststudie, der blev afholdt i Toulouse, Frankrig, i samarbejde med det franske rumagentur, CNES. Universitetet i Bonn er interesseret i at se, om et højt proteinindhold, kost med højt saltindhold kombineret med motion kunne bekæmpe knogle- og muskeltab og insulinufølsomhed. Vores kroppe tilpasser sig lange perioder med at ligge i sengen skråt 6° under vandret, som om de fløj i vægtløshed. Muskler og knogler spildes væk, og når en mission eller sengetøjskampagne slutter, kroppen har brug for mange dage for at vende tilbage til formen. At studere denne proces på sengeliggende frivillige er meget billigere og nemmere end at indsamle oplysninger om astronauter. At finde måder at modvirke negative effekter på rumflyvning er vigtigt for astronauter på langvarige missioner såvel som sengeliggende mennesker på Jorden. Kredit:CNES-E. Grimault, 2013

"Vi får mange henvendelser om at være frivillig til disse undersøgelser, " konkluderer Jennifer, "men de er ingen joke, Det lyder sjovt at ligge i sengen, men fornøjelsen forsvinder meget hurtigt - især når der tages blod og muskelbiopsier er involveret - vi hilser konstant de frivillige, der ofrer deres daglige liv til gavn for menneskelig udforskning!"

Organisationerne, der driver undersøgelserne, laver deres egne meddelelser til frivillige i bed- og tørnedsænkning. Følg deres websteder, hvis du stadig er interesseret i at gøre din del for menneskelig rumfartsvidenskab.

Resultaterne fra denne type forskning er ikke kun til gavn for astronauter, men har også betydning for mennesker på Jorden, der er sengeliggende i lange perioder for eksempel.


Varme artikler