Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Vandbede simulerer vægtløshed for at hjælpe skindragter med at bekæmpe rygsmerter i rummet

Forskere ved King's College London, Storbritannien anvender en ny simulering af mikrogravitation:tilføjelse af magnesiumsalte til et halvfyldt vandseng. De blev inspireret af Det Døde Hav, hvor svømmere flyder på overfladen på grund af det høje saltindhold. Denne Hyper Buoyant Facility bruges til at teste et nyt Skinsuit -design, som tilføjer tyngdekraftslignende belastning til astronauternes kroppe i kredsløb. Kredit:ESA, King's College London, UKSA

Astronauter har en tendens til at blive højere i vægtløshed - forårsager rygsmerter og gør det svært at passe ind i rumdragter. Astronauter kan være mere tilbøjelige til at lide af 'glidende diske' efter landing.

Forskere ved King's College London, Storbritannien, har testet en Skinsuit for at bekæmpe disse problemer, ved hjælp af en ny simulering af mikrogravity:tilsætning af magnesiumsalte til et halvfyldt vandseng. De blev inspireret af Det Døde Hav, hvor svømmere flyder på overfladen på grund af det høje saltindhold.

"Det høje saltindhold giver ekstra opdrift, "forklarer studieleder David A Green." Vores testpersoner synker ikke bare til bunden, men flyder på overfladen, selvom sengen kun er halvfuld.

"Desuden, som tungere kropssegmenter såsom hofter synker ned i sengen i forhold til deres masse, generelt ligger kroppen tæt på at være vandret i en helt afslappet tilstand. "

"Under vores længere forsøg har vi set lignende stigninger i statur som dem, der opleves i kredsløb, hvilket tyder på, at det er en gyldig repræsentation af mikrogravitation med hensyn til virkningerne på rygsøjlen, "forklarer forsker Philip Carvil.

"På jorden komprimeres din rygsøjle af tyngdekraften, mens du er på dine fødder, så går du i seng om natten, og din ryg ryger af - det er en normal cyklisk proces.

Astronauter har været kendt for at vokse med op til 7 cm, da deres rygsøjler forlænges i vægtløshed. Som resultat, mange lider af rygsmerter under deres missioner. ESA støtter udviklingen af ​​en dragt designet til at bekæmpe manglen på tyngdekraftseffekter ved at klemme kroppen fra skuldrene til fødderne med en lignende kraft som den, der føltes på Jorden. Kredit:CNES/Novespace, 2014

"At være liggende menes at hjælpe vand og andre molekyler med at bevæge sig ind i skiverne mellem de benede rygsøjler, så om morgenen vil du være din højeste:omkring 1,5 cm end senere på dagen, når tyngdekraften presser skiverne, fører til tab af væske.

"I rummet er der ingen gravitationsbelastning. Således kan diskene i rygsøjlen fortsætte med at hæve, de naturlige kurver i rygsøjlen kan reduceres, og de understøttende ledbånd og muskler - ikke længere nødvendige for at modstå tyngdekraften - kan blive løse og svage. "

Universitetet og Space Medicine Office i ESA's European Astronaut Center har arbejdet sammen om at udvikle Skinsuit, en spandexbaseret beklædningsgenstand designet til at presse kroppen fra skuldrene til fødderne som tyngdekraften.

Det er baseret på en beklædningsgenstand udtænkt ved US Massachusetts Institute of Technology, men med en række designændringer for at forbedre bærbarheden. Disse forbedringer førte til, at ESA -astronauter Andreas Mogensen og Thomas Pesquet testede Skinsuits under deres missioner til den internationale rumstation.

"De første begreber var virkelig ubehagelige, giver ca. 80% ækvivalent tyngdekraftsbelastning, og kunne derfor kun bruges i et par timer, "bemærker Philip.

Udviklingen af ​​SkinSuit udviklet af Kings College London med ESA for at generere tyngdekraftlignende belastning i vægtløshed, fra Mk III til den nuværende MK VI. Kredit:Kings College London/Philip Carvill

"Mark VI Skinsuit er yderst behagelig, til det punkt, hvor den kan bæres diskret i lange perioder med normal aktivitet eller mens du sover.

"Mk VI giver omkring 20% ​​belastning - lidt mere end månens tyngdekraft, hvilket er nok til at bringe kræfter tilbage som dem, ryggen er vant til at have. "

Undersøgelser på Jorden med elever, der ligger på vandsengen, har brugt MR -scanninger til at sammenligne effekten på rygsøjlen, med og uden Skinsuit -læsning.

"Resultaterne mangler endnu at blive offentliggjort, men det ser ud til at Mk VI Skinsuit er effektivt til at afbøde forlængelse af rygsøjlen, "siger Philip.

"I, Derudover lærer vi mere om de involverede fundamentale fysiologiske processer, og vigtigheden af ​​at genindlæse rygsøjlen for alle. "


Varme artikler