توسعه یک مدل ریاضی برای شبیه سازی پیامدهای سفر به مریخ


کد خبر: ۱۲۴۶۳۴

تاریخ انتشار: پنجشنبه ۶ مرداد ۱۴۰۱ – ۱۷:۳۰

محققان استرالیایی مدلی ریاضی ابداع کرده اند که می تواند عواقب سفر به مریخ را شبیه سازی کند تا فضانوردان بتوانند برای آن سفر آماده شوند.

گزارش کردن لوستر یک مدل ریاضی که توسط اخترفیزیکدانان دانشگاه ملی استرالیا (ANU) ساخته شده است، ممکن است بتواند پیش بینی کند که آیا یک فضانورد می تواند ایمن به مریخ سفر کند و ماموریت خود را به پایان برساند یا خیر.

یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه ملی استرالیا اثرات قرار گرفتن طولانی مدت در معرض گرانش صفر را بر روی سیستم قلبی عروقی شبیه سازی کردند تا مشخص کنند آیا بدن انسان می تواند در خارج از فضاپیما در برابر نیروهای گرانشی مریخ بدون پرتاب و نیاز به فوریت های پزشکی مقاومت کند یا خیر. یا نه

از این مدل ریاضی می توان برای ارزیابی اثرات پروازهای فضایی کوتاه و طولانی بر بدن استفاده کرد و می توان از آن برای یافتن قطعه مهم دیگری از پازل فرود انسان در مریخ استفاده کرد.

دکتر لکس ون لون، محقق دانشکده پزشکی دانشگاه ملی استرالیا و محقق اصلی این پروژه، می‌گوید: «اگرچه سفر به مریخ خطرات زیادی را به همراه دارد، اما بزرگترین نگرانی قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض میکروگرانش یا گرانش نزدیک به صفر است. ، که همراه است قرار گرفتن در معرض تابش مضر خورشید می تواند تغییرات اساسی در بدن ایجاد کند.

ون لون ادامه داد: “ما می دانیم که سفر به مریخ حدود شش تا هفت ماه طول می کشد و این می تواند ساختار رگ های خونی یا قدرت قلب را به دلیل بی وزنی که در طول سفر فضایی با جاذبه صفر رخ می دهد تغییر دهد.”

وی افزود: با ظهور شرکت‌های تجاری فضایی مانند اسپیس‌ایکس و بلو اوریجین، فرصت‌های بیشتری برای افراد ثروتمند، اما نه لزوماً سالم به فضا فراهم می‌شود. بنابراین می خواهیم از مدل های ریاضی برای پیش بینی مناسب ترین افراد برای سفر به مریخ استفاده کنیم.

دکتر اما تاکر، اخترفیزیکدان دانشگاه ملی استرالیا، می گوید: قرار گرفتن طولانی مدت در معرض گرانش صفر می تواند باعث کند شدن قلب شود، زیرا برای ضربان گرانش نیازی به کار سختی نیست.

تاکر ادامه داد: «وقتی روی زمین هستید، گرانش مایع را به سمت نیمه پایینی بدن شما می‌کشد؛ به همین دلیل است که برخی از افراد در پایان روز متوجه می‌شوند که پاهایشان شروع به متورم شدن می‌کند، اما وقتی به فضا می‌روید، کشش گرانشی ناپدید می‌شود. که به این معنی است که مایع به نیمه بالایی بدن می رود و واکنشی ایجاد می کند که بدن را فریب می دهد تا فکر کند مایع زیادی وجود دارد. در نتیجه شروع به دفع مایعات اضافی می کنید، احساس تشنگی نمی کنید و نوشیدنی نمی نوشید. مایعات کافی. به این ترتیب، در فضا دچار کم آبی می‌شوید. این دلیلی است که فضانوردان هنگام فرود دوباره غش می‌کنند. این یک اتفاق نسبتاً رایج در نتیجه سفرهای فضایی است و هر چه بیشتر در فضا باشید، احتمال بیشتری وجود دارد که بازگشت به جاذبه

وی افزود: هدف مدل ما این است که با دقت زیادی پیش بینی کنیم که آیا یک فضانورد می تواند به مریخ برود و بدون غش برگردد یا خیر. ما معتقدیم این امکان پذیر است.

به دلیل تاخیرهای ارتباطی در انتقال پیام ها بین مریخ و زمین، فضانوردان باید بتوانند بدون دریافت کمک فوری از خدمه پشتیبانی، ماموریت های خود را انجام دهند. به گفته ون لون، این ارتباط بسته به هم ترازی خورشید، زمین و مریخ متفاوت است، اما می تواند حداقل ۲۰ دقیقه طول بکشد.

اخترفیزیکدان دانشگاه ملی استرالیا افزود: اگر فضانوردی در اولین خروج از فضاپیما بیهوش شود یا نیاز به درمان فوری داشته باشد، هیچکس در مریخ نیست که به او کمک کند. به همین دلیل است که ما باید کاملاً مطمئن شویم که فضانورد آماده پرواز است و می تواند با میدان گرانشی مریخ سازگار شود. فضانوردان باید بتوانند به طور موثر، کارآمد و با حداقل حمایت در آن دقایق اولیه حیاتی کار کنند.

مدل جدیدی که در دانشگاه ملی استرالیا ساخته شده است از الگوریتمی مبتنی بر داده های فضانوردان جمع آوری شده در طول ماموریت های فضایی قبلی، از جمله ماموریت های آپولو، استفاده می کند و می تواند برای شبیه سازی خطرات سفر به مریخ استفاده شود.

اگرچه داده های فضایی مورد استفاده از فضانوردان میانسال و آموزش دیده است، اما محققان امیدوارند با شبیه سازی اثرات سفرهای فضایی طولانی مدت بر افراد نسبتاً ناسالم مبتلا به بیماری قلبی، محققان امیدوارند توانایی های مدل خود را گسترش دهند. این به محققان تصویر جامع تری از آنچه در طول سفرهای فضایی برای بدن اتفاق می افتد ارائه می دهد.

نتایج این تحقیق در مجله NPJ Microgravity منتشر شده است.

منبع: خبرگزاری ایسنا