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화성 모델은 인간을 붉은 행성에 착륙시키는 방법을 제공합니다

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크레딧: CC0 공개 도메인

ANU(Australian National University)의 우주 의학 전문가들이 개발한 수학적 모델을 사용하여 우주 비행사가 화성으로 안전하게 여행하고 화성에 발을 들여놓으면 임무를 완수할 수 있는지 예측할 수 있습니다.

ANU 팀은 무중력 상태에 장기간 노출되면 심혈관계에 미치는 영향을 시뮬레이션하여 화성의 중력을 인체가 견딜 수 있는지 여부를 결정했습니다. 화성의 중력은 지구만큼 강하지 않습니다. 우주선.

이 모델은 단기 및 장기 우주 비행이 신체에 미치는 영향을 평가하는 데 사용될 수 있으며 화성에 인간을 착륙시키는 데 도움이 되는 또 다른 중요한 퍼즐 조각으로 작용할 수 있습니다.

박사 ANU 의과대학의 연구원인 Lex van Loon은 화성 여행과 관련하여 여러 가지 위험이 있지만 가장 큰 우려는 무중력에 가까운 미세 중력에 장기간 노출되는 것과 태양으로부터의 손상 방사선 노출과 결합된다고 말했습니다. 신체에 “근본적인” 변화를 일으킬 수 있습니다.

“우리는 화성으로 여행하는 데 약 6~7개월이 걸린다는 것을 알고 있으며 이로 인해 무중력 우주 여행의 결과로 경험한 무중력으로 인해 혈관 구조나 심장의 힘이 바뀔 수 있습니다.” 이 논문의 주 저자이기도 한 van Loon은 말했습니다.

“Space X 및 Blue Origin과 같은 상업용 우주 비행 기관의 부상으로 부유하지만 반드시 건강한 사람은 아닌 사람들이 우주에 갈 수 있는 여지가 더 많아졌습니다. 따라서 우리는 수학적 모델을 사용하여 누군가가 화성에 날 수 있는지 여부를 예측하고 싶습니다.”

천체 물리학자이자 응급의학 등록원 Dr. Emma Tucker는 무중력에 장기간 노출되면 몸 전체에 혈액을 공급하기 위해 중력을 극복하기 위해 열심히 일할 필요가 없기 때문에 심장이 게으르게 될 수 있다고 말했습니다.

“지구에 있을 때 중력은 체액을 우리 몸의 하반부로 끌어당기고 있기 때문에 일부 사람들은 하루가 끝날 무렵 다리가 부풀어 오르기 시작하는 것을 발견합니다. 그러나 우주로 가면 중력이 사라지고, 이는 체액이 신체의 상반부로 이동하고 체액이 너무 많다고 생각하도록 신체를 속이는 반응을 촉발한다는 것을 의미합니다.” 터커가 말했다.

“결과적으로, 당신은 화장실을 많이 가기 시작하고, 여분의 수분을 제거하기 시작하고, 갈증을 느끼지 않고, 많이 마시지 않습니다. 이는 당신이 우주에서 탈수됨을 의미합니다.

“이것이 뉴스에서 우주 비행사가 지구에 다시 발을 디딜 때 기절하는 것을 볼 수 있는 이유입니다. 이것은 우주 여행의 결과로 매우 흔한 일이며, 우주에 오래 머무를수록 추락할 가능성이 더 높습니다. 중력으로 돌아갑니다.

“우리 모델의 목적은 우주 비행사가 기절하지 않고 화성에 안전하게 도착할 수 있는지 여부를 매우 정확하게 예측하는 것입니다. 우리는 그것이 가능하다고 믿습니다.”

화성과 지구 사이의 메시지 중계 통신 지연으로 인해 우주인은 지원 승무원의 즉각적인 도움 없이 임무를 수행할 수 있어야 합니다. 박사 반 룬은 이 전파 침묵의 창은 궤도에 있는 태양, 지구, 화성의 정렬에 따라 다르지만 적어도 20분 동안 지속될 수 있다고 말했습니다.

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“우주 비행사가 우주선에서 처음 내렸을 때 기절하거나 의료 응급 상황이 발생하면 화성에서 그들을 도울 사람이 아무도 없을 것입니다.”라고 Dr. 반 룬이 말했다.

“이것이 우리가 우주 비행사가 비행하기에 적합하고 화성의 중력장에 적응할 수 있다는 것을 절대적으로 확신해야 하는 이유입니다. 그들은 중요한 처음 몇 분 동안 최소한의 지원으로 효과적이고 효율적으로 작동할 수 있어야 합니다.”

이 모델은 화성 여행과 관련된 위험을 시뮬레이션하기 위해 아폴로 임무를 포함한 과거 우주 탐험에서 수집된 우주 비행사 데이터를 기반으로 하는 알고리즘을 사용합니다.

모델의 매개변수를 알려주는 데 사용되는 우주 데이터는 중년의 잘 훈련된 우주비행사로부터 파생되었지만 연구자들은 기존 심장 질환이 있는 비교적 건강하지 않은 개인에게 장기간의 우주 여행이 미치는 영향을 시뮬레이션하여 기능을 확장하기를 희망합니다. 이것은 연구원들에게 “일상적인” 사람이 우주로 여행을 간다면 어떤 일이 일어날지에 대한 보다 전체적인 그림을 제공할 것입니다.

연구원의 작업은 저널에 게재됩니다 npj 미세 중력.


우주에서 응급 의료를 위한 3D 프린팅 뼈


추가 정보:
Lex M. van Loon et al, 화성 여행에 대한 기립성 편협의 전산 모델링, npj 미세 중력 (2022). DOI: 10.1038/s41526-022-00219-2

호주국립대학교 제공

소환: 화성 모델은 https://phys.org/news/2022-08-mars-method-humans-red-planet.html에서 2022년 8월 18일 검색한 붉은 행성에 인간을 착륙시키는 방법을 제공합니다(2022, 8월 17일).

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