طراحی مدلی برای سفر بی‌خطر به فضا

به گزارش مجله خبری نگار از پایگاه خبری فیز (phys)، متخصصان پزشکی فضایی دانشگاه ملی استرالیا یک مدل ریاضی طراحی کرده‌اند که پیش‌بینی می‌کند آیا یک فضانورد می‌تواند بدون خطر به مریخ سفر کند و مأموریتش را با قدم‌گذاشتن بر روی سیاره سرخ انجام دهد یا خیر.

تیم پژوهشی دانشگاه ملی استرالیا تأثیر قرارگرفتن طولانی‌مدت در معرض گرانش صفر را بر روی سیستم قلبی‌عروقی شبیه‌سازی کرد تا تعیین کند آیا بدن انسان هنگامی که از فضاپیما خارج می‌شود، می‌تواند نیرو‌های گرانشی مریخ را که به اندازه روی زمین قوی نیستند، بدون بیهوش‌شدن یا نیاز به فوریت‌های پزشکی تحمل کند یا خیر.

این مدل احتمالاً برای ارزیابی تأثیر پرواز‌های فضایی کوتاه و طولانی‌مدت بر بدن استفاده می‌شود و می‌تواند به‌عنوان قطعه مهم دیگری از پازل کمک به فرود انسان بر روی مریخ باشد.

به گفته محققان این تیم، سفر به مریخ خطرات متعددی دارد؛ اما بزرگ‌ترین نگرانی قرارگرفتن طولانی‌مدت در معرض میکروگرانش (گرانش نزدیک به صفر) است که همراه با قرارگرفتن در معرض تشعشعات مخرب خورشید احتمالاً می‌تواند تغییراتی بنیادی در بدن ایجاد کند.

سفر به مریخ بین شش تا هفت ماه طول می‌کشد و به دلیل بی‌وزنی (در اثر گرانش صفر) احتمالاً باعث تغییر ساختار عروق خونی یا قدرت قلب می‌شود.

با ظهور آژانس‌های تجاری فضایی مانند اسپِیس ایکس (Space X) و بلو اریجین (Blue Origin)، فرصت بیشتری برای افراد ثروتمندی که لزوماً سالم نیستند برای سفر به فضا ایجاد شده است؛ بنابراین محققان می‌خواهند از مدل‌های ریاضی برای پیش‌بینی اینکه آیا کسی برای سفر به مریخ مناسب است یا نه استفاده کنند.

به گفته دانشمندان قرارگرفتن در معرض گرانش صفر به مدت طولانی باعث تنبلی قلب می‌شود؛ زیرا لازم نیست قلب به‌شدت کار کند تا برای پمپاژ خون بر جاذبه غلبه کند. بر روی زمین، جاذبه مایعات بدن را به نیمه پایینی بدن انسان می‌کشد، به همین دلیل است که برخی افراد در انتهای روز احساس می‌کنند که پاهایشان ورم کرده است. اما هنگامی که به فضا سفر می‌کنیم، کشش جاذبه ناپدید می‌شود؛ یعنی مایعات به نیمه بالایی بدن منتقل می‌شود و پاسخی را ایجاد می‌کند که بدن را فریب می‌دهد و فکر می‌کند مایعات زیادی در بدن وجود دارد؛ در نتیجه، زیاد به توالت می‌رویم و مایعات اضافی را دفع می‌کنیم، احساس تشنگی نمی‌کنیم و به اندازه کافی نوشیدنی نمی‌نوشیم؛ یعنی در فضا دچار کم‌آبی می‌شویم.

به همین دلیل است که گاهی در اخبار می‌بینیم که فضانوردان هنگامی که دوباره به زمین برمی‌گردند، از هوش می‌روند. این یک اتفاق کاملاً رایج در نتیجه سفر‌های فضایی است و هرچه مدت بیشتری در فضا باشیم احتمال از هوش‌رفتن پس از قرارگرفتن در معرض گرانش بیشتر است.

دانشمندان اظهار می‌کنند: هدف از طراحی این مدل پیش‌بینی بسیار دقیق این موضوع است که آیا یک فضانورد می‌تواند بدون اینکه از هوش برود به مریخ برسد یا خیر. ما معتقدیم که این امر امکان‌پذیر است.

به گفته محققان، به دلیل تأخیر ارتباطی در انتقال پیام‌ها میان مریخ و زمین، فضانوردان باید بتوانند بدون دریافت کمک فوری از خدمه پشتیبانی، وظایف خود را انجام دهند. اگر یک فضانورد در اولین قدمی که به خارج از فضاپیما می‌گذارد، از هوش برود یا در صورت بروز یک فوریت پزشکی، هیچ‌کس در مریخ نخواهد بود که به او کمک کند؛ به همین دلیل آن‌ها باید کاملاً مطمئن باشند که فضانورد برای پرواز مناسب است و می‌تواند با میدان گرانشی مریخ سازگار شود. آن‌ها باید بتوانند به طور مؤثر و کارآمد با حداقل پشتیبانی در چند دقیقه اولیه حیاتی عمل کنند.

الگوریتم استفاده‌شده در این مدل، بر داده‌هایی مبتنی است که فضانوردان از سفر‌های فضایی گذشته از جمله مأموریت‌های آپولو برای شبیه‌سازی خطرات ناشی از سفر به مریخ جمع‌آوری می‌کنند.

محققان امیدوارند با شبیه‌سازی تأثیر سفر‌های فضایی طولانی‌مدت بر افراد نسبتاً ناسالم که سابقه بیماری قلبی دارند، قابلیت‌های این مدل را گسترش دهند. این به محققان تصویری جامع‌تر از اتفاقی ارائه می‌کند که در صورت سفر یک فرد عادی (نه فضانورد) به فضا رخ می‌دهد.