Биоастронавтика

Эта статья посвящена изучению общих медицинских, физических и психологических требований к космонавтам и другим формам жизни. Другие статьи см. в разделе « Тело человека в космическом пространстве» (значения) .

Астронавт в космическом пространстве с видом на Землю , отраженным в его козырьке.

Лорел ван дер Валь , руководитель отдела биоастронавтики в лабораториях космических технологий , 1961 год.

Биоастронавтика — это специальная область биологических и астронавтических исследований, которая охватывает многочисленные аспекты биологических, поведенческих и медицинских проблем, касающихся людей и других живых организмов в космическом пространстве ; и включает в себя проектирование полезной нагрузки космических аппаратов , космических сред обитания и систем жизнеобеспечения . Короче говоря, она охватывает изучение и поддержку жизни в космосе .

Биоастронавтика имеет много общего со своей родственной дисциплиной — космонавтической гигиеной ; они оба изучают опасности, с которыми люди могут столкнуться во время космического полета. Однако космическая гигиена во многих отношениях отличается, например, в этой дисциплине, как только опасность определена, затем оцениваются риски воздействия и определяются наиболее эффективные меры для предотвращения или контроля воздействия и, таким образом, для защиты здоровья космонавта. Космонавтическая гигиена — это прикладная научная дисциплина, которая требует знаний и опыта во многих областях, включая биокосмонавтику, космическую медицину, эргономику и т. д. Навыки космонавтической гигиены уже применяются, например, для характеристики лунной пыли и разработки мер по снижению воздействия во время исследования Луны. , чтобы разработать точные методы химического мониторинга и использовать результаты при установлении SMAC.

Особый интерес с биологической точки зрения представляют эффекты уменьшения силы гравитации, ощущаемые обитателями космических кораблей. часто называемое « микрогравитацией Отсутствие седиментации, плавучести или конвективных потоков в жидкостях, », приводит к созданию более спокойной клеточной и межклеточной среды, в первую очередь обусловленной химическими градиентами. Определенные функции организмов опосредуются гравитацией, такие как гравитропизм в корнях растений и отрицательный гравитропизм в стеблях растений, и без этого стимула модели роста организмов на борту космического корабля часто отличаются от их земных аналогов. Кроме того, метаболическая энергия, обычно затрачиваемая на преодоление силы гравитации, остается доступной для других функций. Это может принимать форму ускоренного роста таких разнообразных организмов, как черви, такие как C. elegans, и миниатюрных паразитоидных ос, таких как Spangia endius . Его также можно использовать для увеличения производства вторичных метаболитов, таких как алкалоиды барвинка винкристин и винбластин. в розовом барвинке ( Catharanthus roseus ), при этом экземпляры, выращенные в космосе, часто имеют более высокие концентрации этих компонентов, которые на Земле присутствуют лишь в следовых количествах.

Инженерные соображения

С инженерной точки зрения обеспечение доставки и обмена воздуха, продуктов питания и воды, а также переработка отходов также является сложной задачей. Переход от одноразовых физико-химических методов к устойчивым биорегенеративным системам, которые функционируют как надежная миниатюрная экосистема, является еще одной целью биоастронавтики в обеспечении длительных космических путешествий. Такие системы часто называют закрытыми экологическими системами жизнеобеспечения (ЗЭЛСС).

Медицинские соображения

С медицинской точки зрения длительный космический полет также оказывает физиологическое воздействие на космонавтов. Ускоренная декальцинация костей, подобная остеопении и остеопорозу на Земле, является лишь одним из таких состояний. Еще одной серьезной проблемой является влияние космических путешествий на почки. Текущие оценки этих последствий для почек показывают, что, если не будет использована какая-либо эффективная дополнительная технология лечения повреждения почек, астронавты, которые в течение 3 лет или около того подвергались воздействию микрогравитации, пониженной гравитации и галактической радиации во время миссии на Марс, могут должны вернуться на Землю, будучи подключенными к аппаратам для диализа. Изучение потенциальных последствий космических путешествий полезно не только для разработки методов безопасного проживания в космосе и путешествий в космосе, но также для выявления способов более эффективного лечения тесно связанных с земными недугами.

Библиотека биоастронавтики НАСА

Джонсона НАСА имени Космический центр в Хьюстоне, штат Техас, имеет Библиотеку биоастронавтики. В однокомнатном помещении собрана коллекция учебников, справочников, материалов конференций и научных журналов по темам биоастронавтики. Поскольку библиотека расположена на охраняемой государственной территории (не является частью Космического центра Хьюстона , официального центра посетителей АО), она обычно недоступна для публики.

См. также

• Влияние космического полета на организм человека
• Система жизнеобеспечения
• Космическое жилье
• Передвижение в космосе
• Снижение мышечной массы, силы и работоспособности в космосе.
• Космическая еда
• Космическая гигиена
• Канцерогенез радиационного космического полета
• Космическая медицина
• Секс в космосе
• Космический туризм
• Космическая экономика
• Список аварий и происшествий, связанных с космическими полетами
• Пишу в космосе
• Космическое искусство # Искусство в космосе
• Религия в космосе
• Организмы на большой высоте
• Астробиология
• Астроботаника
• Растения в космосе

Внешние ссылки

• Гарвард-MIT, медицинские науки и технологии - Программа обучения биоастронавтике (HST-Bioastro) [1]
• Дорожная карта НАСА по биоастронавтике [2]
• Университета Колорадо Исследовательская группа по биоастронавтике [3]
• Американское общество гравитационной и космической биологии (ASGSB) [4]. Архивировано 12 сентября 2008 г. в Wayback Machine.
• Радиосериал 1965 года под названием « Их другой мир» , 13 получасовых серий с машинописной расшифровкой [5] .