הקישורים של דיוק למשימת ארטמיס החדשה של נאס"א: בובות הלגה, זוהר
תאריך פרסום:ארטמיס I של נאס"א המשימה הושקה ביום רביעי, וה"צוות" שלה כולל את הלגה וזוהר, שני דגמי בובות שתוכננו בשיתוף עם אוניברסיטת דיוק.
מודלים אלה, המכונים "פנטומים", עשויים מחומרים המחקים עצמות אנושיות, רקמות רכות ואיברים, והם מצוידים בחיישנים שימדדו את החשיפה לקרינה בזמן שהם נוסעים לירח ובחזרה. פול סגרס ואהסן סאמי, שניהם חוקרים במעבדות ההדמיה המתקדמת של קארל א. רבין בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת דיוק, עזרו לפתח את הפנטומים הללו תוך שימוש בשיטות שנוצרו במקור כדי ללמוד כיצד הליכים רפואיים שונים, כלים וטכניקות שונות משפיעים בדיוק על איברים בכל גוף האדם .
"בדרך כלל ה'פנטומים' האלה הם וירטואליים, ואנחנו משתמשים בהם כדי ליצור אווטרים של מטופלים. המטרה של העבודה שלנו היא שבמקום לערוך ניסוי קליני על חולים אנושיים, אתה יכול להשתמש באווטרים האלה ולהריץ ניסוי קליני מדומה דרך מחשב", מסבירה סמיי, הפרופסור הנכבד לרדיולוגיה של ריד ומרתה רייס. "עם הפרויקט הזה, הפכנו את האווטרים הווירטואליים האלה למודלים פיזיים כדי לחקור קרינה ספציפית, וזו הפעם הראשונה שהם יישלחו סביב הירח."
אנשים על פני כדור הארץ מוגנים מקרינה קוסמית על ידי האטמוספירה של כדור הארץ, אך כאשר אסטרונאוטים מטיילים בחלל, הם לא נהנים מהגנה כזו. ההבנה כיצד ניתן למתן את ההשפעות המזיקות של הקרניים הקוסמיות הללו היא אחד המכשולים העיקריים למסע בחלל עמוק למקומות כמו מאדים, שבהם אסטרונאוטים יהיו חשופים לקרינה למשך עד 36 חודשים.
"מה שחשוב בחישוב הסיכון לחולה או לאסטרונאוט הוא לא כמה מנת הקרינה הכוללת מתקבלת, אלא כמה מינון מתקבל לאיברים בודדים כמו המוח, הלב, הכבד והכליות", אמר סאמי. "לכל איבר יש רגישות שונה לקרינה, והפנטומים שלנו מספקים לנו דרך להבין את הסיכון הזה טוב יותר".
עבור הפרויקט, שנקרא Matroshka AstroRad Radiation Experiment, או MARE, Segars ו-Samei שיתפו פעולה עם חוקרים בנאס"א, מרכז התעופה והחלל הגרמני, סוכנות החלל הישראלית ו-CIRS לפיתוח הלגה וזוהר. חוקרי הדוכס פיתחו אלגוריתם חישובי ליצירת מפה של האנטומיה הפנימית של הפנטומים, אשר שימשה לאחר מכן כמדריך למיקום מדויק של אלפי חיישני קרינה.
גם הפנטומים של הלגה וגם הזוהר דומים לגו אנושי, והם מכילים חומרים לחקות באופן ספציפי את האנטומיה של הנקבה הבוגרת, שכן איברים נשיים כמו הרחם ורקמת השד רגישים במיוחד לקרינה. כשארטמיס I יושק, הלגה תלבש בגדים רגילים, בעוד שזוהר תצויד באפוד קרינה, בשם AstroRad, שפותח על ידי StemRad ולוקהיד מרטין.
"המחקר יספק נתונים חשובים על רמות קרינה שאסטרונאוטים עלולים להיתקל במשימות ירח ויעריך את היעילות של אפוד המגן שיכול לאפשר לצוות להישאר במקלט הסערה ולהמשיך לעבוד על פעילויות משימות קריטיות למרות סערת שמש". נאס"א אמרה בתיאור של MARE.
לאחר שהפנטומים שלהם יחזרו לכדור הארץ, צוות המחקר ימדוד את הקרינה הנאספת בחיישנים כדי לקבוע את יעילות אפוד הבטיחות. הם גם ישתמשו בנתונים של הלגה כדי לחשב ספציפית את רמת הקרינה שאסטרונאוטים עשויים להתמודד איתה במהלך משימות חלל שונות, בין אם מדובר בנסיעה קצרה לירח או בהרפתקה למאדים.
"זו הפעם הראשונה שמישהו הצליח למדוד את רמות הקרינה שעומדות בפני אסטרונאוטים", אמר סאמי. "ארטמיס אני אשא מטען יקר, והמידע שנקבל מהצוות הזה ייתן לנו מידע רב ערך שאנחנו צריכים לעתיד של חקר חלל בטוח."
אוניברסיטת דיוק תַצלוּם
מקור המאמר המקורי: WRAL TechWire