Autor Wątek: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne  (Przeczytany 7936 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

Offline CoB

  • Pełny
  • ***
  • Wiadomości: 118
    • Ardis
Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« dnia: Maj 23, 2013, 21:01 »
Medycyna kosmiczna jest nierozerwalnie związana z astronautyką załogową, z tego też względu powstaje ten wątek.

Dwa podstawowe problemy związane z medycyną kosmiczną to:
a) mikrograwitacja,
b) promieniowanie kosmiczne (w tym CME oraz strefy podwyższonej radiacji - np.: pasy radiacyjne Jowisza).

Temat ważny, bo bez niego być może nie ruszymy dalej jako ludzie i wszystkie długotrwałe wyprawy poza LEO będą obsługiwane przez roboty.
Proponuję skupić się w tym wątku na samych zagrożeniach (przede wszystkim na Marsie) oraz ochronie przed nimi.

Mnie osobiście interesował wpływ promieniowania na funkcje poznawcze i wyższe procesy umysłowe. Długofalowo uszkodzenia mózgu są nieuniknione, ale zastanawiam się jak sprawa wygląda po krótkim oddziaływaniu. Załóżmy, że naładowane protony z promieniowania kosmicznego przebijają się przez mózg astronauty. Raz, że niszczą komórki nerwowe, zmieniają w pewnym stopniu "schemat połączeń". Dwa, promieniowanie wtórne powoduje (?) wzbudzenie neuronów, które nie powinny zostać wzbudzone w normalnej sytuacji co też chyba zaburza pracę mózgu.

Według angielskiej Wikipedii wysokoenergetyczne promieniowanie stanowi istotne zagrożenie dla komórek mózgowych astronautów w trakcie marsjańskiej misji.

Sprawa jest chyba dość skomplikowana, ponieważ przed cząstkami o niskiej energii można się chronić za pomocą osłon, ale jak poradzić  sobie z jonami o energii sięgającej GeV? One chyba i tak przebiją się przez osłony i dodatkowo mogą wywołać promieniowanie wtórne.

W międzyczasie znalazłem ciekawy artykuł o "prawie natychmiastowym" wpływie radiacji na funkcje kognitywne mózgu: Radiation Induces Acute Alterations in Neuronal Function

Offline CoB

  • Pełny
  • ***
  • Wiadomości: 118
    • Ardis
Odp: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« Odpowiedź #1 dnia: Maj 31, 2013, 17:04 »
Krótko: opierając się na danych z czujnika RAD łazika MSL okazało się, że sumaryczna dawka promieniowania w trakcie podróży na Marsa będzie wynosić 0.66 Sv, z czego na dzień drogi przypada 1.8 mSv. I tutaj rodzi się ciekawe pytanie - czy ludzki organizm będzie w stanie regenerować się na tyle, by sumaryczną dawkę obniżyć jeszcze bardziej?

Na podstawie: http://www.astrobio.net/pressrelease/5503/radiation-exposure-on-a-trip-to-mars

Offline kanarkusmaximus

  • Administrator
  • *****
  • Wiadomości: 17165
  • Ja z tym nie mam nic wspólnego!
    • Kosmonauta.net
Odp: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« Odpowiedź #2 dnia: Maj 31, 2013, 17:25 »
Te 0,66 Sv to jest wartość "uśredniona" dla całej wyprawy, tak? Nie zakłada np promieniowania po rozbłysku klasy X? :)

Tak dla porównania (bo dziś dzień bez papierosa :) ) - przeciętny palacz rocznie otrzymuje dawkę 0,06-0,16 Sv od papierosów. Czy to jakaś wartość porównywalna z lotem na Marsa?
http://en.wikipedia.org/wiki/Health_effects_of_tobacco#Radioactive_carcinogens

Offline jmvh

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 3168
Odp: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« Odpowiedź #3 dnia: Maj 31, 2013, 17:51 »
Te 0,66 Sv to jest wartość "uśredniona" dla całej wyprawy, tak?
To wartość dla samych przelotów od-do, bez okresu pobytu na Marsie.

Offline Adam.Przybyla

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 3119
  • Realista do bólu;-)
Odp: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« Odpowiedź #4 dnia: Maj 31, 2013, 19:36 »
Te 0,66 Sv to jest wartość "uśredniona" dla całej wyprawy, tak? Nie zakłada np promieniowania po rozbłysku klasy X? :)

Tak dla porównania (bo dziś dzień bez papierosa :) ) - przeciętny palacz rocznie otrzymuje dawkę 0,06-0,16 Sv od papierosów. Czy to jakaś wartość porównywalna z lotem na Marsa?
http://en.wikipedia.org/wiki/Health_effects_of_tobacco#Radioactive_carcinogens
             ... w podanym przez mnie w innym watku danych, wychodzi cos w stylu: co tydzien wizyta u rentgena. Z powazaniem
                                                                                                                                                                                                       Adam Przybyla
https://twitter.com/AdamPrzybyla
JID: adam.przybyla@gmail.com

Offline Adam.Przybyla

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 3119
  • Realista do bólu;-)
Odp: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« Odpowiedź #5 dnia: Czerwiec 01, 2013, 10:29 »
Dobry wykres zagrozen radiacja z badan na Curiosity, uwaga, skala jest logarytmiczna:
Z powazaniem
                                   Adam Przybyla
« Ostatnia zmiana: Czerwiec 01, 2013, 10:36 wysłana przez Adam.Przybyla »
https://twitter.com/AdamPrzybyla
JID: adam.przybyla@gmail.com

Offline magiczny

  • Senior
  • ****
  • Wiadomości: 510
Odp: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« Odpowiedź #6 dnia: Czerwiec 09, 2013, 22:09 »
Nie wiem czy dobry wątek wybrałem.
Trafiliście może kiedyś na jakieś rozważania na temat rozwoju człowieka, począwszy od płodu i dorastanie w warunkach grawitacji marsjańskiej? Może macie swoje przemyślenia?
Ostateczną odpowiedź dostaniemy po próbie na Marsie, ale zastanawia mnie czy ktoś próbował już odpowiedzieć na to pytanie w jakiś fachowy sposób.

Offline Adam.Przybyla

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 3119
  • Realista do bólu;-)
Odp: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« Odpowiedź #7 dnia: Czerwiec 10, 2013, 07:17 »
Nie wiem czy dobry wątek wybrałem.
Trafiliście może kiedyś na jakieś rozważania na temat rozwoju człowieka, począwszy od płodu i dorastanie w warunkach grawitacji marsjańskiej? Może macie swoje przemyślenia?
Ostateczną odpowiedź dostaniemy po próbie na Marsie, ale zastanawia mnie czy ktoś próbował już odpowiedzieć na to pytanie w jakiś fachowy sposób.
              .... jakis czas temo mowilo sie o eksperymencie z myszkami, ktore mialy przynajmniej przez jedno pokolenie wzrastac w mniejszej grawitacji. Byly plany, nie wiem czy zostaly zrealizowane i czy beda. Z powazaniem
                                                                                                        Adam Przybyla
https://twitter.com/AdamPrzybyla
JID: adam.przybyla@gmail.com

Offline kanarkusmaximus

  • Administrator
  • *****
  • Wiadomości: 17165
  • Ja z tym nie mam nic wspólnego!
    • Kosmonauta.net
Odp: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« Odpowiedź #8 dnia: Czerwiec 10, 2013, 09:13 »
              .... jakis czas temo mowilo sie o eksperymencie z myszkami, ktore mialy przynajmniej przez jedno pokolenie wzrastac w mniejszej grawitacji. Byly plany, nie wiem czy zostaly zrealizowane i czy beda. Z powazaniem
                                                                                                        Adam Przybyla

Przy okazji BION-M pojawiło się pytanie dlaczego takie eksperymenty nie zostały przeprowadzone na ISS. Odpowiedź była taka, że Stacja nie ma infrastruktury do takiej ilości zwierząt na pokładzie.

Zakładam, że w przypadku chęci przeprowadzenia eksperymentów na jedno pokolenie, to mówimy tutaj o czasie rzędu przynajmniej kilkunastu miesięcy oraz ilości rzędu kilkunastu, jeśli chcemy włączyć statystykę do badań. A to oznacza, że na ISS nie da się tego zrobić, a (chyba) innej platformy do tak długoterminowych testów na orbicie zwyczajnie nie ma...

Offline Adam.Przybyla

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 3119
  • Realista do bólu;-)
Odp: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« Odpowiedź #9 dnia: Czerwiec 10, 2013, 09:26 »
              .... jakis czas temo mowilo sie o eksperymencie z myszkami, ktore mialy przynajmniej przez jedno pokolenie wzrastac w mniejszej grawitacji. Byly plany, nie wiem czy zostaly zrealizowane i czy beda. Z powazaniem
                                                                                                        Adam Przybyla

Przy okazji BION-M pojawiło się pytanie dlaczego takie eksperymenty nie zostały przeprowadzone na ISS. Odpowiedź była taka, że Stacja nie ma infrastruktury do takiej ilości zwierząt na pokładzie.

Zakładam, że w przypadku chęci przeprowadzenia eksperymentów na jedno pokolenie, to mówimy tutaj o czasie rzędu przynajmniej kilkunastu miesięcy oraz ilości rzędu kilkunastu, jeśli chcemy włączyć statystykę do badań. A to oznacza, że na ISS nie da się tego zrobić, a (chyba) innej platformy do tak długoterminowych testów na orbicie zwyczajnie nie ma...
             ... japonczycy maja na ISS akwarium http://www.universetoday.com/96475/fish-in-space-space-station-gets-an-aquarium/ Z powazaniem
                                                                                                                                                                                                                                               Adam Przybyla
https://twitter.com/AdamPrzybyla
JID: adam.przybyla@gmail.com

Offline CoB

  • Pełny
  • ***
  • Wiadomości: 118
    • Ardis
Odp: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« Odpowiedź #10 dnia: Wrzesień 17, 2014, 21:47 »
<a href="http://www.youtube.com/watch?v=9SkYQd6UtAc" target="_blank">http://www.youtube.com/watch?v=9SkYQd6UtAc</a>
- kto nie śledzi profilu ESA, niech zajrzy na ten film. Właściwie większość "treściwej treści" to opowiadanie o transferze kosmicznych technologii na potrzeby medycyny ziemskiej, całkiem ciekawa sprawa. Wiedziałem już, że wiele algorytmów obrazowania satelitarnego trafiło ostatecznie do szpitali, podobnie termometry IR itp., ale proces ciągle trwa i wciąż nowe "kosmiczne" technologie przenikają na Ziemię.

Dlatego warto inwestować w ISS. Bo jak wyceni się zdrowie ludzkie? :)

Jestem ciekaw czy gdzieś znajdę spis wszystkich eksperymentów toczonych właśnie na Stacji?
« Ostatnia zmiana: Wrzesień 17, 2014, 21:50 wysłana przez kanarkusmaximus »

Offline Rafał

  • Senior
  • ****
  • Wiadomości: 503
  • Nie zapomnijmy o Wenus.
Odp: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« Odpowiedź #11 dnia: Styczeń 21, 2016, 12:51 »
Odkopuję stary wątek, bo trafiłem na całkiem ciekawy pomysł:
https://www.newscientist.com/article/2073993-virtual-idyll-could-aid-convalescence-and-stave-off-depression/

System wirtualnej rzeczywistości opartej o plażowo-leśną scenerię mógłby obniżać stres i poprawiać zdolności poznawcze. Aktualnie jest testowany na pacjentach. Autorzy proponują by w przyszłości towarzyszył również astronautom. Na filmie poniżej widać że całkiem dobrze udało im się odtworzyć relaksujące miejsce.

<a href="http://www.youtube.com/watch?v=_1UtjzFnAY0" target="_blank">http://www.youtube.com/watch?v=_1UtjzFnAY0</a>

LooZ^

  • Gość
Odp: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« Odpowiedź #12 dnia: Styczeń 21, 2016, 13:44 »
Eh, do pełnej immersji i suspension of disbelief to im jeszcze sporo brakuje - a mogli dać komuś porządnemu do zrobienia ;)

Obstawiam, że dopiero grafika na takim poziomie mogłaby coś zdziałać ;) https://www.youtube.com/watch?v=6hqUx2SOTAQ

Online Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 6663
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« Odpowiedź #13 dnia: Styczeń 21, 2016, 18:44 »
Mocne wrażenia  powinny w jakiś sposób rekompensować brak ziemskich wpływów środowiskowych.

Ale w przyszłych dalekich misjach kosmicznych powinno się dążyć to jak największego analogu ziemskiego środowiska. Na ISS mają na razie tylko namiastkę ogródka. Ale obserwacja przez orbitalne okna Ziemi nieźle wpływa na psychikę astronautów.

Przyszły  międzyplanetarny kosmiczny statek powinien być na tyle duży, że powinien zapewniać  samowystarczalność egzystencjalną. Nawet jakiś gąszcz zieleni powinien być dostępny kosmicznym podróżnikom. Można niejako powiedzieć , że w kosmos powinno być zabierane ziemskie środowisko. Brak środowiska dostępnego na co dzień może owocować różnymi stresowymi sytuacjami, o których mówi prof. Terelak :


Psycholog: symulacja misji na Marsa to próba charakterów
04.11.2011 

Naprzemienna apatia i agresja, konflikty, stres spowodowany trudnymi zadaniami - takie i inne problemy czekają astronautów w trakcie misji na Marsa - mówi PAP psycholog stresu prof. Jan Terelak. Podobnych wrażeń doświadczają uczestnicy symulacji Mars500.

W piątek w Moskwie zakończy się symulacja podróży na Marsa - Mars500. Sześcioro ochotników wyjdzie ze "statku" po ponad 500 dniach izolacji. Eksperyment ma na celu zebranie szczegółowych danych o tym, jak radzą sobie ludzie zamknięci w małej grupie bez normalnej pracy, rodziny, przyjaciół i pozbawieni wielu dostępnych rzeczy, które uważają za niezbędne do życia.

"Z wielu danych eksperymentalnych, zebranych dotychczas przez biologię, medycynę i psychologię kosmiczną wynika, że sytuacja długotrwałej izolacji socjalnej ma charakter ekstremalny i pociąga za sobą określony koszt fizjologiczny i psychologiczny" - tłumaczy kierownik Katedry Psychologii Pracy i Stresu Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie i dyrektor Instytutu Psychologii Wyższej Szkoły Administracji Publicznej w Białymstoku prof. Jan F. Terelak – psycholog stresu ekstremalnego i specjalista w dziedzinie psychologii lotniczej i kosmicznej.

Aby zwiększyć szanse powodzenia pionierskich misji kosmicznych, naukowcy od lat przeprowadzają próby, w czasie których astronauci przebywają w pomieszczeniach podobnych do statków lub baz kosmicznych bez możliwości opuszczenia ich i są obciążani zadaniami, podobnymi do tych, jakie wykonywaliby uczestnicy realnej misji kosmicznej.
Co prawda, uczestnicy symulacji wiedzą, że podróż nie jest prawdziwa - inaczej niż w przypadku prawdziwej podróży międzyplanetarnej - i w razie poważnych kłopotów mogą ją przerwać i liczyć na pomoc z zewnątrz, to jednak, zdaniem, prof. Terelaka, wyniki eksperymentu Mars500 będą wiarygodne.

"Każda symulacja jest tylko analogiem sytuacji realnej, a więc nie odtwarza w stu procentach rzeczywistych warunków. Jednak poza takimi elementami, jak np. ekstremalne zagrożenie życia czy brak ciążenia ziemskiego, to wszystkie elementy są symulowane w oparciu o przewidywany model przyszłego lotu na Marsa. Symulowane zagrożenia i rzeczywista długoterminowa izolacja wywołują możliwe do obiektywnej rejestracji stany zdrowotne, psychiczne i behawioralne, jak np. niekontrolowana zmienność nastrojów, która poza aspektem subiektywnym może wpływać na konflikty w grupie i wywoływać zagrożenia w realizacji misji kosmicznej – wyjaśnia prof. Terelak.
Dodaje, że im mniejsza jest izolowana grupa zadaniowa, tym większe są problemy psychologiczne związane z naprzemienną apatią nastrojów i agresją interpersonalną.

Poddani izolacji i presji ludzie, przebywający w małej enklawie otoczonej nieprzyjaznym środowiskiem, mogą zacząć zachowywać się zupełnie inaczej niż normalnie. Naukowcy znają przykłady takich sytuacji nie tylko z misji kosmicznych, ale też np. ze stacji polarnych, platform wiertniczych czy wypraw podwodnych.

"Z moich ponad rocznych obserwacji i badań psychologicznych przeprowadzonych na załodze Stacji Antarktycznej PAN im. Henryka Arctowskiego, której byłem członkiem, wynika między innymi, że dla przyszłych członków ekspedycji marsjańskiej może być problemem tzw. syndrom zimowników antarktycznych (winterover syndrome), który charakteryzuje się trzema symptomami, a mianowicie: spadkiem motywacji do pracy związanym z nudą, introwertyzacją , czyli zamykaniem się w sobie, co jest związane z utratą atrakcyjności członków załogi oraz wzrostem agresji interpersonalnej i konfliktowości w grupie, będącymi pochodną deprywacji sensorycznej, monotonii otoczenia" - mówi prof. Terelak.

Dlatego naukowcy testują zachowania ludzi w ekstremalnych sytuacjach i szukają sposobów, aby w przygotowaniach do prawdziwej misji móc z wyprzedzeniem ocenić, kto poradzi sobie lepiej, a kto gorzej, ponieważ stan psychiczny i zachowanie ludzi uczestniczących w takiej wyprawie mogą przesądzić o jej powodzeniu lub klęsce.

"Dotychczasowe środki zaradcze związane ze specjalistycznym doborem psychologicznym członków załogi (np. preferowanie ekstrawertyków i eliminowanie neurotyków) oraz specjalne treningi interpersonalne załogi przed misją, łagodzą wprawdzie intensywność +syndromu zimowników antarktycznych+ lecz nie eliminują go. Jest on funkcją czasu trwania izolacji socjalnej w kosmosie" - podkreśla prof. Terelak.

Załoga misji na Marsa z konieczności na pewno będzie bardzo nieliczna, więc tym bardziej narażona na problemy. Im lepiej da się ją przygotować na dające się przewidzieć zagrożenia, tym większe szanse będzie miała w przypadku niespodziewanych kłopotów.

Zdaniem naukowca, dodatkową korzyść z tego typu eksperymentów mogą odnieść ci uczestnicy symulacji, którzy będą później brać udział w prawdziwej misji. Mogą oni bowiem lepiej przygotować się mentalnie na to, co ich czeka. Ponadto symulacja pozwala załodze zapoznać się ze sprzętem, którego będzie używać w kosmosie i z zadaniami, które będzie musiała wykonać.

"Przykładem mogą być symulowane misje księżycowe Apollo, w czasie których paroosobowa załoga docierała wirtualnie na Księżyc, wykonywała na powierzchni różne trudne zadania i powracała na Ziemię" - przypomina prof. Terelak.

Jak zauważa, symulacje sprawdzają nie tylko reakcje ludzi, ale też rozwiązania techniczne sztucznego środowiska, zaprojektowane do bytowania człowieka w niesprzyjających do życia warunkach zewnętrznych.

"W przypadku planowania misji kosmicznych, przeprowadza się symulacje w specjalnie przygotowanych habitatach, które poza normalnym przyciąganiem ziemskim i zmniejszonym ryzykiem życia oraz dostępnością do pomocy z zewnątrz, nie różnią się wiele od rzeczywistych misji" - wyjaśnia psycholog.

Jak dodaje, oprócz eksperymentu Mars500, na świecie działały lub działają też inne stacje badawcze, w miejscach które mają naśladować obce człowiekowi warunki. Stacja FMARS umieszczona jest w kraterze po asteroidzie (Kanada), natomiast stacja MDRS na pustyni w Utah (USA). Ponadto scenariusz eksperymentu często zakłada pełną izolację uczestników od środowiska zewnętrznego, np. muszą samodzielnie produkować żywność, odzyskiwać wodę pitną z istniejącej w zamkniętym systemie wody technicznej, nie wolno im opuszczać habitatu bez kombinezonów ochronnych, itp.

"Wiemy także, że NASA z sukcesem zakończyła testowanie modułów prototypowej stacji planetarnej na pustyni w Arizonie, w klimacie najbardziej zbliżonym do warunków marsjańskich. Stacja w różnych wersjach posłuży astronautom za dom na Księżycu lub Marsie. Mamy też do czynienia z polskim projektem z Mars Society Polska budowy analogu habitatu marsjańskiego pod Toruniem, w Czerniewicach" - mówi prof. Terelak.

PAP - Nauka w Polsce, Urszula Rybicka
ula/ agt/ bsz

http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,385850,psycholog-symulacja-misji-na-marsa-to-proba-charakterow.html

« Ostatnia zmiana: Styczeń 21, 2016, 18:47 wysłana przez Orionid »

Offline Borys

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 1963
Odp: Medycyna kosmiczna: załogowe loty kosmiczne
« Odpowiedź #14 dnia: Styczeń 22, 2016, 11:32 »
Przyszły  międzyplanetarny kosmiczny statek powinien być na tyle duży, że powinien zapewniać  samowystarczalność egzystencjalną. Nawet jakiś gąszcz zieleni powinien być dostępny kosmicznym podróżnikom.

Albo zapakuje się załogę do matrixa.