NASA’s Artemis 2-astronauten vliegen met deze ‘avatar’ rond de maan

Wanneer Artemis II ruimteschip met vier astronauten rond maandhij zal ook vier miniatuurbemanningsproxy’s bij zich hebben die zijn gemaakt op basis van hun eigen cellen.

Met de bemanningscommandant Reid WisemanVictor Glover, Christina Koch en Jeremy Hansen zullen in het laboratorium gekweekte weefselmonsters laten vliegen die zijn ontworpen om delen van de lichamen van de bemanning na te bootsen, met name beenmerg, dat een sleutelcomponent is van het immuunsysteem. Dat NASA experiment, gebeld AVATAR – een afkorting van A Virtual Astronaut Tissue Analog Response – wil laten zien hoe levende menselijke cellen reageren op ruimtestraling en gewichtloosheid.

Voor launchdat zou kunnen gebeuren niet eerder dan 6 maartde arts zal bij elk bemanningslid bloed afnemen. Wetenschappers zullen vervolgens cellen uit die monsters laten groeien en deze op een chip ter grootte van een computerstick plaatsen. Tijdens 10 dagen missieDe chip zal dezelfde straling en microzwaartekracht absorberen als mensen.

“Dit is een klein experiment, maar het zou een enorme impact kunnen hebben op de gezondheidszorg, zowel voor onze astronauten als voor de mensen op aarde”, zegt Jacob Bleacher, hoofdonderzoekswetenschapper van NASA.

Artemis II markeert NASA’s eerste bemande missie buiten een lage baan om de aarde sinds Apollo – en de eerste die biomedisch onderzoek centraal stelde in een maanvlucht. Het Orion-ruimtevaartuig, genoemd Integriteit door de bemanning zou voorbij de beschermende magnetische bel van de aarde reizen, waardoor astronauten zouden worden blootgesteld aan stralingsniveaus die veel hoger zijn dan die van het internationale ruimtestation. Dit is een kans voor wetenschappers om richtlijnen te schrijven voor interplanetair reizen en leren hoe mensen in leven te houden in de meedogenloze wildernis ruimte.

Buiten het schip is de ruimte enorm – werkelijk onbegrijpelijk. Maar binnen de capsule is ‘ruimte’ een van de meest schaarse hulpbronnen. Het bewoonbare gebied op Orion lijkt meer op een studio-appartement dan op een ruimtestation en bepaalt alles, van de manier waarop astronauten bewegen tot de manier waarop ze biologische monsters opslaan. NASA-onderzoekers hebben deze beperkingen in hun eigen onderzoek verwerkt.

Immuunbiomarkeronderzoek

Eén onderzoek, bekend als Immuunbiomarkersricht zich op hoe de diepe ruimte het immuunsysteem verandert. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat ruimtevluchten de immuunreacties kunnen verzwakken en sluimerende virussen, zoals gordelroos en koortsblaasjes, kunnen doen ontwaken.

Omdat Orion geen koelkast heeft, verzamelen astronauten hun speeksel door behandeld papier, zoals postzegels, te likken en in een boekje te bewaren. Wetenschappers zullen de monsters rehydrateren zodra de capsule terugkeert naar de aarde.

“Speeksel is eigenlijk een venster op hoe ons immuunsysteem functioneert,” zei Bleacher.

Boogschutter studies

Een ander onderzoek, Artemis Research for Crew Health and Readiness (Boogschutter)zal bespreken hoe astronauten slapen, denken en socialiseren in de ruimte. Bemanningsleden zullen polsapparaten dragen, vergelijkbaar met Fitbits, om hun activiteit en rust te controleren. Onderzoekers zullen de gegevens koppelen aan cognitieve tests en gedragsbeoordelingen.

De fitnesstracker zal NASA ook helpen bestuderen hoe groepen van vier trainen in de besloten ruimte van Orion, waar een verhoogde ademhaling het kooldioxidegehalte zal verhogen.

Artemis II-bemanning in oranje vluchtpakken, van links: Reid Wiseman, Christina Koch, Victor Glover en Jeremy Hansen.
Krediet: NASA

Studie van standaardgrootte voor ruimtevluchten

Derde poging, Standaardmaten voor ruimtevluchtenuitbreiding van het gezondheidsmonitoringprogramma dat NASA in 2018 in een lage baan om de aarde is gestart. Astronauten zullen bloed leveren, urineen speeksel voor en na missies en het voltooien van evenwichts-, kracht- en uithoudingstests.

Microzwaartekracht eist zijn tol van de botten en spieren van de astronauten, maar NASA wil weten hoe snel de bemanning weer fysiek werk kan doen. Kort na de landing voor de kust van Californië zal de bemanning vertrekken ruimtepak en voltooide gesimuleerde ruimtewandelingen en obstakels om hun herstel te meten.

Ten slotte, als NASA mensen daarheen wilde sturen voor een maandenlange reis Marsdeze astronauten zullen geen revalidatie ondergaan om in vorm te komen zodra ze aankomen.

Onderzoek naar blootstelling aan straling

Straling blijft een van de grootste onbekenden in de ruimtevaart op de lange termijn. Het magnetische veld van de aarde en de Van Allen-stralingsgordels, zones van geladen deeltjes rond de magnetosfeer van een planeet, helpen ruimtevaartuigen in een lage baan, zoals het ruimtestation, te beschermen tegen het grootste deel van de zonnestraling. zonexplosies en kosmische straling. Maar Artemis II zal verder gaan dan dat, meer worden dan dat vijandige stralingsomgeving.

Artemis II-astronauten zullen persoonlijke stralingssensoren in hun zakken dragen, terwijl detectoren die overal in de cabine zijn geïnstalleerd de blootstellingsniveaus zullen volgen. Er zijn extra monitoren ontwikkeld met Duitse ruimtevaartorganisatie zal hoogenergetische deeltjes meten waarvan wordt aangenomen dat ze verhoogde gezondheidsrisico’s met zich meebrengen.

AVATAR-studie

De stralingsgegevens zullen ook informatie opleveren over een van de meest ongebruikelijke experimenten van de missie: een orgaan-op-een-chip-apparaat met daarin de levende cellen van de bemanning.

NASA zal de AVATAR-weefselchip opslaan in een op batterijen werkende doos die de temperatuur en de levering van voedingsstoffen tijdens de vlucht regelt. Na de missie zullen wetenschappers analyseren hoe de genactiviteit in individuele cellen verandert, door vluchtmonsters te vergelijken met kopieën op aarde.

Dit onderzoek heeft tot doel te onthullen hoe ruimtestraling en gewichtloosheid de ontwikkeling van bloedcellen beïnvloeden. En dit zal ook een test zijn of deze chips gezondheidsresultaten kunnen voorspellen.

“Dit zal van cruciaal belang zijn voor het vergroten van ons begrip van de stress die gepaard gaat met het uitvoeren van de eerste Artemis II, en (ook) in de toekomst, terwijl we een duurzame aanwezigheid op de maan gaan vestigen en hopelijk naar Mars gaan”, zegt Mark Clampin, plaatsvervangend associate administrator voor wetenschap bij NASA. “Dit is een manier waarop we, misschien in de toekomst, daadwerkelijk (gepersonaliseerde) gezondheidsapparatuur kunnen maken die ons helpt ervoor te zorgen dat onze astronauten veilig zijn.”